Question

【题目】化学课学堂上要学习碱的性质，老师让两位同学和他共同实验，要求两位同学分别向澄清的石灰水和氢氧化钠的溶液里吹气，如图①②所示，老师告诉同学们，呼出的气体中只有二氧化碳能和氢氧化钠溶液和澄清的石灰水反应．

（1）同学们在吹气后观察到①中澄清石灰水边浑浊，②中氢氧化钠溶液无明显现象．观察实验现象后老师问，通过实验现象的观察，检验二氧化碳气体应该使用_____，原理是_____（用化学反应方程式表示）．

（2）小明设计了如图所示的③、④两个实验．实验现象：③中的软塑料瓶变瘪，④中_____．

（3）小亮认为小明的实验是可行的，其共同原理是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使容器内压强降低，小光同学却对此提出了质疑，他认为小明的实验不严谨，原因是_____．若仍利用该装置，需要补做的对比实验是_____．

（4）小光设计的是通过检验生成物来验证猜想，请帮他填写实验报告：

实验步骤	实验现象	实验结论
取（3）实验后的溶液少许，再向其中加_____	_____	验证了二氧化碳和氢氧化钠溶液反应

（5）（实验结论）二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了化学反应．（反思拓展）探究结束老师说，通过此探究实验我们发现，对于没有明显现象的化学反应，可以从不同的角度证明反应的发生，这些角度可以是：

①通过_____证明反应发生；②通过_____证明反应的发生．

（6）（应用）通过反应可以知道氢氧化钠要密封保存，若一瓶氢氧化钠长期敞口放置，其中碳酸钠的质量分数为A，则氢氧化钠的质量分数为_____1﹣A（填大于、小于或等于），若要证明氢氧化钠是部分变质，先加入_____，①硝酸钙②氢氧化钙③硝酸钡④氢氧化钡（填写序号），出现沉淀，再加入酚酞溶液变红即可．

Answer 1

【答案】澄清石灰水 Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O 气球变大 二氧化碳能与水反应或溶于水，也能使容器内气体减少，压强减小 将氢氧化钠溶液换成等体积的水，与加入氢氧化钠溶液的实验现象进行对比 CaCl2（或BaCl2） 出现白色沉淀 检验反应物减少 检验生成物 <或小于 ①③

【解析】

二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此可用澄清石灰水来检验二氧化碳，化学方程式为：Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；

（1）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，瓶内气体减少，气压减小，大气压将空气压入气球，所以气球变大；

（2）二氧化碳能与水反应或溶于水，也能使容器内气体减少，压强减小，所以小华的设计不严密，要验证二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生了反应，还需设计对比实验，将氢氧化钠溶液换成等体积的水，再重复实验与放入氢氧化钠溶液的现象（软塑料瓶变瘪的程度是否相同、气球膨胀的大小是否相同）通过对比推导出正确的结论；

（3）用氯化钙溶液或氯化钡溶液来检验碳酸根离子的存在。因此：

实验步骤	实验现象	实验结论
取（3）实验后的溶液少许，再向其中加CaCl2（或BaCl2）溶液	出现白色沉淀	验证了二氧化碳和氢氧化钠溶液反应

反思拓展：

通过以上实验可以看出，对于没有明显现象的化学反应，我们可以通过检验反应物是否减少或检验生成物的方法验证反应是否发生；

应用：

部分变质的氢氧化钠吸收二氧化碳变为碳酸钠和水的混合物，质量增加，则样品中氢氧化钠的质量分数＜1﹣A；

由于碳酸钠能与硝酸钙、硝酸钡等反应生成沉淀，所以，先向样品中加入过量的硝酸钙或硝酸钡溶液，出现沉淀，然后过滤，再加入酚酞溶液变红即可；碳酸钠和氢氧化钙或氢氧化钡反应生成氢氧化钠，妨碍原物质的检验，故选①③。