Question

【題目】化學(xué)反應(yīng)中有些反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象，需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生。中考前夕，彥飛學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們來到實(shí)驗(yàn)室，利用所學(xué)知識(shí)對(duì)“氫氧化鈉溶液與二氧化碳能否發(fā)生反應(yīng)？”進(jìn)行再探究。

（提出問題）氫氧化鈉溶液與二氧化碳能否發(fā)生反應(yīng)？

（猜想假設(shè)）小中：不能發(fā)生反應(yīng)。小雅：可以發(fā)生反應(yīng)。

（實(shí)驗(yàn)探究）小中同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如圖1所示：

（評(píng)價(jià)交流）（1）小中的實(shí)驗(yàn)_____（填“能”或“不能”）得出正確結(jié)論。小雅也選擇了和小中一樣的實(shí)驗(yàn)裝置，將藥品“幾滴酚酞溶液”換成了“足量稀鹽酸”，實(shí)驗(yàn)過程中，剛開始注入稀鹽酸一段時(shí)間內(nèi)未觀察到明顯現(xiàn)象，請(qǐng)你解釋原因②_____。小雅的實(shí)驗(yàn)需要保證稀鹽酸為足量，若將稀鹽酸換為③_____，則不需保證加入的試劑為足量也可得出結(jié)論。

（改進(jìn)實(shí)驗(yàn)）（2）同學(xué)們從裝置上進(jìn)行創(chuàng)新，已知實(shí)驗(yàn)前A、B裝置底部液體體積、注射器內(nèi)二氧化碳的體積以及氣球的體積均相等，且裝置氣密性良好。推盡CO2一段時(shí)間后，觀察到兩裝置的變化情況如圖2，請(qǐng)分析回答：

①已知A、B裝置底部分別盛有水和NaOH溶液中的一種，請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測(cè)，盛有NaOH溶液的裝置是_____（選填“A”或“B”）；需要另一裝置用等量的水做實(shí)驗(yàn)的目的是_____。

（拓展應(yīng)用）（3）同學(xué)們又從數(shù)據(jù)表達(dá)的形式上進(jìn)行創(chuàng)新，對(duì)另一個(gè)典型的沒有現(xiàn)象的反應(yīng)“NaOH溶液和稀鹽酸的反應(yīng)”進(jìn)行了再探究，繪制出如圖所示的兩幅曲線圖3、圖4：由圖3曲線可知，此反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，圖4曲線上A點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溶液中的離子組成是_____（填離子符號(hào)）。

Answer 1

【答案】不能 氫氧化鈉過量，鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)生成水和氯化鈉，無明顯現(xiàn)象發(fā)生 氯化鈣溶液 B 排除二氧化碳溶于水、及二氧化碳與水反應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾 Na+、Cl﹣、OH﹣

【解析】

氫氧化鈉與碳酸鈉同時(shí)存在時(shí)，鹽酸先與氫氧化鈉，此反應(yīng)無氣體和沉淀生成，無法觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，碳酸根與鈣離子生成碳酸鈣沉淀。

[評(píng)價(jià)交流]（1）氫氧化鈉和碳酸鈉形成的溶液都顯堿性，加入酚酞都變紅，故小中的實(shí)驗(yàn)不能判斷氫氧化鈉與二氧化碳是否發(fā)生了反應(yīng)，加入鹽酸，鹽酸先與未反應(yīng)完的氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)，此時(shí)無氣體和沉淀生成，只有水和可溶性的鹽生成，所以觀察不到現(xiàn)象，故原因是氫氧化鈉過量，鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)生成水和氯化鈉，無明顯現(xiàn)象發(fā)生。二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)后生成碳酸鈉和水，碳酸鈉中碳酸根可與鈣離子生成沉淀，因此加入含有鈣離子的溶液，根據(jù)是否有沉淀，判斷二氧化碳與氫氧化鈉是否發(fā)生反應(yīng)，故將稀鹽酸換為氯化鈣溶液，則不需保證加入的試劑為足量也可得出結(jié)論。

[改進(jìn)實(shí)驗(yàn)]（2）①二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，氣體被吸收，內(nèi)部氣體減少，壓強(qiáng)變小，外界大氣壓將氣球壓癟，所以氣球變小的為盛有氫氧化鈉溶液的裝置，故盛有NaOH溶液的裝置是B，氫氧化鈉溶液中有水，為了排出水的影響，需要進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，排出水的影響，故需要另一裝置用等量的水做實(shí)驗(yàn)的目的是排除二氧化碳溶于水、及二氧化碳與水反應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。

[拓展應(yīng)用]（3）由A點(diǎn)pH可知此時(shí)溶液顯堿性，氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，氯化鈉顯中性，而溶液顯堿性，說明氫氧化鈉有剩余，所以溶質(zhì)為氯化鈉和氫氧化鈉，離子為鈉離子、氯離子和氫氧根離子，離子符號(hào)為Na+、Cl﹣、OH﹣。