Question

【题目】某校开展“设计实验证明二氧化碳与氢氧化钠反应”活动中，部分作品如下：

（1）小黄同学：如图 1 所示，将注射器中 1mL 氢氧化钠溶液注入试管中，轻轻摇晃。其实验现象：_____。小颜同学认为该设计方案不够严密。应补充实验：_____。

（2）小郭同学：如图 2 所示，同时将注射器中的水（5mL）和氢氧化钠溶液（5mL） 注入锥形瓶中，观察 U 形管中液面高低。实验现象：_____。产生该现象的原因是_____。

（3）小孙同学：往充满纯净干燥二氧化碳气体的塑料瓶中加入一药匙的氢氧化钠粉末， 迅速盖好瓶盖，然后充分振荡。反应前后如图 3 所示。

实验现象及解释：①塑料瓶变瘪，说明_____；

②塑料瓶内壁变模糊，说明反应后有_____生成。

实验后为了让变瘪的塑料瓶恢复原状，小李同学建议利用注射器往瓶中注入一定量的_____（填药品名称）即可。

（4）兴趣小组：将CO2 持续通入一定浓度一定量的NaOH 溶液（pH=13）中，用 pH 计测定反应过程中溶液的 pH 变化（如图 4），结果如图 5 所示。

老师提示：本实验条件下，Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液的 pH 分别约为 11.0 和 8.5。

写出图 5 中 BC 段发生反应的化学方程式为_____。写出图 5 中D 点溶液中存在的溶质_____。

Answer 1

【答案】注射器活塞向上移动 将注射器中1mL 蒸馏水溶液注入试管中，轻轻摇晃 U 形管中液面左高右低 氢氧化钠和二氧化碳反应消耗了大量二氧化碳，左边瓶内气压减小的更多 氢氧化钠和二氧化碳发生了反应 水 稀盐酸 Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3 碳酸钠和碳酸氢钠

【解析】

（1）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，试管中气压减小，轻轻摇晃。其实验现象是注射器活塞向上移动。二氧化碳会与水反应，能溶于水，所以认为根据上述实验现象不足以证明二者发生了化学反应，应补充实验：将注射器中1mL 蒸馏水溶液注入试管中，轻轻摇晃。故填：注射器活塞向上移动；将注射器中1mL 蒸馏水溶液注入试管中，轻轻摇晃；

（2）小郭同学：如图 2 所示，同时将注射器中的水（5mL）和氢氧化钠溶液（5mL） 注入锥形瓶中，U 形管中液面左高右低，产生该现象的原因是：氢氧化钠和二氧化碳反应消耗了大量二氧化碳，左边瓶内气压减小的更多。故填：U 形管中液面左高右低；氢氧化钠和二氧化碳反应消耗了大量二氧化碳，左边瓶内气压减小的更多；

（3）往充满纯净干燥二氧化碳气体的塑料瓶中加入一药匙的氢氧化钠粉末，迅速盖好瓶盖，然后充分振荡。反应前后如图3所示。

实验现象及解释：①塑料瓶变瘪，说明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应，二氧化碳被消耗，瓶内气压减小；

②氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应放热，水变成水蒸气，塑料瓶内壁变模糊，说明反应后有水生成。

实验后为了让变瘪的塑料瓶恢复原状，小利用注射器往瓶中注入一定量的稀盐酸即可，因为稀盐酸和生成的碳酸钠反应生成二氧化碳气体。

故填：氢氧化钠和二氧化碳发生了反应；水；稀盐酸；

（4）本实验条件下，图 5 中 BC段发生的反应是碳酸钠二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠，反应的化学方程式为：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3；D 点溶液中的碳酸钠还没反应完全，溶液存在的溶质为碳酸钠和碳酸氢钠。故填：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3；碳酸钠和碳酸氢钠。