Question

3．化學反應也有“悄悄”進行的，小明和他的同學對二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應進行了如下探究．
探究一：二氧化碳是否與氫氧化鈉發(fā)生了化學反應？
將二氧化碳通入盛有氫氧化鈉溶液的大試管中（如圖），取少量大試管中的液體與另一支試管中，滴加足量的稀鹽酸，觀察到有氣泡產生，證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生反應；
探究二：反應后大試管中的溶液所含溶質的成分是什么？
【提出猜想】小明認為溶質是Na₂CO₃；小剛認為溶質是Na₂CO₃和NaOH
【查閱資料】CaCl₂溶液呈中性
【實驗驗證】小剛為了驗證自己的猜想，進行了如下實驗，請你補充完整．

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①取一定量大試管中的溶液于試管中，加入足量溶液，過濾；②向濾液滴加適量酚酞試液．	酚酞試液變紅	小剛猜想成立

【實驗反思】寫出二氧化碳與氫氧化鈉反應的化學方程式CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
【實驗拓展】同學們聯(lián)想到了氫氧化鈉與稀硫酸發(fā)生中和反應也觀察不到明顯現(xiàn)象，為了確定其反應是否發(fā)生，有同學設計了如下的實驗方案：先用pH試紙測定氫氧化鈉溶液的pH，
然后向其中滴加稀硫酸，邊滴邊測定混合溶液的pH．請你分析上述方案中，為什么要當測定pH值小于或等于7時才可以證明發(fā)生反應了，其原因是pH小于或等于7時，表明OH^-被消耗，說明酸堿發(fā)生了反應．
【總結提高】試設計兩種不同方案證明氫氧化鈉和稀硫酸確實發(fā)生了反應，從實驗操作、實驗現(xiàn)象和實驗結論等方面加以說明．

	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
方案一			氫氧化鈉和稀硫酸發(fā)生了反應
方案二

Answer 1

分析 探究一：據(jù)氫氧化鈉變質會變成碳酸鈉，碳酸鈉與鹽酸反應會產生二氧化碳氣體分析；
探究二：【實驗驗證】既然小剛的猜想正確，說明溶液中含有碳酸鈉和氫氧化鈉；溶液中加入足量氯化鈣溶液后，其中的碳酸鈉與氯化鈣反應產生了碳酸鈣沉淀和氯化鈉，過濾后再滴加酚酞，由于存在氫氧化鈉，溶液會變成紅色；
【實驗反思】根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水寫出反應的方程式；
【實驗拓展】根據(jù)硫酸和氫氧化鈉溶液的pH值來完成解答；
【總結提高】根據(jù)反應時溶液的酸堿性變化或能量變化等設計實驗．

解答 解：探究一：由題意知，氫氧化鈉已變質，氫氧化鈉變質會變成碳酸鈉，碳酸鈉與鹽酸反應會產生二氧化碳氣體，故滴加足量的稀鹽酸，觀察到有氣泡冒出；故填：有氣泡產生；
探究二：【實驗驗證】小剛的猜想正確，說明溶液中含有碳酸鈉和氫氧化鈉；溶液中加入足量氯化鈣溶液后，其中的碳酸鈉與氯化鈣反應產生了碳酸鈣沉淀和氯化鈉，過濾后再滴加酚酞，由于存在氫氧化鈉，溶液會變成紅色；故填：酚酞試液；酚酞試液變紅；
【實驗反思】二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水；故填：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
【實驗拓展】加入稀硫酸也會導致氫氧化鈉溶液變稀，而使溶液的pH值變小，所以判斷氫氧化鈉和稀硫酸反應的現(xiàn)象應該是溶液的pH值小于7或等于7，表明OH^-被消耗，說明酸堿發(fā)生了反應；故填：pH小于或等于7時，表明OH^-被消耗，說明酸堿發(fā)生了反應；
【總結提高】由于酚酞試液遇到堿性溶液會變成紅色，而在中性或酸性溶液中表現(xiàn)為無色，因此可以利用酚酞試液來證明二者的反應或酸堿中和反應會放熱，利用溫度計測定反應前后溶液溫度的變化也能說明酸堿反應；故答案為（合理即可）：

	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
方案一	在氫氧化鈉溶液中滴加1～2滴酚酞試液，再向其中滴加稀硫酸	酚酞試液由紅色變?yōu)闊o色	氫氧化鈉和稀硫酸發(fā)生了反應．
方案二	在常溫的氫氧化鈉溶液中滴加同溫稀硫酸用溫度計測量混合液的溫度	混合液溫度明顯升高

點評 此題在以往對中和反應探究考查的基礎上又有所拓展，從定量研究的角度對同學們提出了要求，在檢驗氫氧化鈉是否是部分變質與檢驗是否變質是有區(qū)別的，檢驗變質只需用鹽酸就可以了，而檢驗部分變質，還要檢驗是否有氫氧化鈉，常用氯化鈣溶液或是氯化鋇溶液來進行檢驗．