1、专题训练五氢氧化钠与二氧化碳反应的探究1.下列验证“CO2与NaOH溶液反应”的装置中,不能观察到明显现象的是(装置气密性均良好) () ABCD2.(跨学科)在三颈烧瓶中用排空气法收集CO2气体,然后将三颈烧瓶与盛有稀盐酸、NaOH溶液的注射器和压强传感器密封连接(如图1)。检验气密性后,在t0 s时快速注入一种溶液,t2 s时快速注入第二种溶液,测得瓶内压强随时间的变化曲线如图2。下列说法正确的是() A.t0 s时注入的溶液是稀盐酸B.t1 s前压强减小对应的反应示意图如图3所示C.t1t2 s期间压强不变,且大于0可证明收集的CO2气体不纯D.t2 s后压强增大的原因是NaOH溶液与稀
2、盐酸发生中和反应3.用如图实验证明无明显现象反应的发生。实验1,已知:通常情况下,1体积的水约能溶解1体积的CO2。(1)实验1,为证明CO2与NaOH发生反应,观察到乙中气球变鼓的程度小于甲,集气瓶乙里应加入。(2)写出CO2与NaOH发生反应的化学方程式:。(3)实验2,观察到溶液由红色变为无色,从物质性质的角度解释产生上述现象的原因:。4.化学反应往往伴随着一些现象发生,但CO2与NaOH溶液的反应没有明显的现象。为了通过一些现象说明CO2与NaOH发生了反应,某班同学分两组做了如下探究实验: (1)第一组同学把一支收集有CO2的试管倒立在装有饱和NaOH溶液的烧杯中(如图1所示),看到
3、试管内液面上升。这种现象是因为试管内外产生(填字母)。A.温度差B.重力差C.压强差D.浮力差(2)第二组同学从中得到启发,也设计了如图2实验装置进行探究:A现象为,B现象为,C现象为。你认为图2实验设计能达到实验要求的是(填字母)。(3)同学们经过分析讨论,认为第一组的实验中产生液面上升现象的原因可能有两种。一种是因为CO2与溶液中的NaOH反应,消耗了CO2,你认为另一种原因是 。5.某班同学进行“能发生反应但无明显现象的实验”主题复习。 (1)实验:用三朵干燥的紫色石蕊纸花探究二氧化碳能否与水反应,其中纸花变红的是(填“”“”或“”),实验的结论为。(2)实验:证明氢氧化钠与稀盐酸发生了
4、化学反应的现象是。(3)实验:向充满二氧化碳的锥形瓶中先注入氢氧化钠溶液,振荡,未观察到明显现象,再打开弹簧夹并注入(填一种试剂),产生的现象是 ,证明氢氧化钠与二氧化碳已发生反应。(4)验证“能发生反应但无明显现象的实验”的思路一般有两种:a.验证反应物之一消失;b.验证有新物质生成。实验中采用相同思路设计的是实验 (填序号)。6.为探究不同物质吸收二氧化碳的效果,某小组做了以下两个对照实验。(1)第一实验小组用如图所示装置A、B探究不同碱溶液吸收CO2的效果。已知20 时NaOH的溶解度为109 g,Ca(OH)2的溶解度为0.165 g。20 时分别将注射器中的液体全部快速推入集气瓶。观
5、察到集气瓶B中溶液先变浑浊后变澄清,压强传感器测定数值如表:序号推入液体后压强/kPa最终压强/kPaA1066.2B106103.8集气瓶A压强下降的原因用化学方程式表示为。吸收CO2效果更好的是填“饱和NaOH溶液”或“饱和Ca(OH)2溶液”。某同学推测,碳酸钙能与水和二氧化碳反应生成可溶性物质,依据的现象是 。(2)第二实验小组分别用50 mL水和50 mL质量分数为20%的氢氧化钠溶液作吸收液,实验装置和压强传感器测得的数据如图: 曲线(填序号)表示NaOH溶液吸收二氧化碳的过程。如果补充用50 mL饱和石灰水进行实验,预测实验结束时曲线可能经过(填“a”“b”或“c”)点的位置。【
6、详解答案】1.A解析:A.通入二氧化碳时,虽然氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,但由于装置内并未形成压强差,故无明显现象;B.实验过程中,由于二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,导致试管中气压减小,从而导致液体在试管中上升;C.实验过程中,由于二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,使锥形瓶内的压强减小,导致气球膨胀;D.实验过程中,由于二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,使锥形瓶内的压强减小,导致烧杯中的水流入锥形瓶中。2.C解析:A.由题图2可知,在t0 s时快速注入一种溶液,瓶内压强迅速减小,则t0 s时注入的溶液是氢氧化钠溶液,二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,使瓶内
7、气体体积减小,压强减小,故选项说法错误。B.t1 s前发生的反应是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,题图3中缺少水分子,故选项说法错误。C.t1t2 s期间压强不变,且大于0,可证明收集的CO2气体不纯,还含有其他气体,故选项说法正确。D.t2 s后压强增大的原因是碳酸钠与稀盐酸发生反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故选项说法错误。3.(1)200 mL的CO2与50 mL的H2O(2)CO2+2NaOHNa2CO3+H2O(3)氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,使溶液碱性消失解析:(1)实验1,甲中有200 mL的CO2与50 mL的NaOH溶液,氢氧化钠溶液中含有氢氧化钠和水,为证明
8、CO2与NaOH发生反应,应设置对照组,则乙中应加入200 mL的CO2与50 mL的H2O。(2)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为CO2+2NaOHNa2CO3+H2O。(3)氢氧化钠溶液显碱性,滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液显红色,无色酚酞溶液遇酸性或中性溶液不变色,逐滴滴入稀盐酸,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,溶液由红色变为无色。4.(1)C(2)软塑料瓶变瘪去壳熟鸡蛋被吸入集气瓶中气球膨胀变大ABC(3)二氧化碳被水吸收了解析:(1)氢氧化钠吸收了二氧化碳气体,使试管内的压强小于大气压强,所以大气压压着液体进入试管。(2)A中氢氧化钠吸收了二氧化碳,使软塑料瓶
9、内的压强变小,所以软塑料瓶变瘪了。B中氢氧化钠吸收了二氧化碳,使集气瓶内的压强变小,所以去壳熟鸡蛋被吸入集气瓶中。C中氢氧化钠吸收了二氧化碳,使烧瓶内的压强减小,所以气球膨胀变大。(3)二氧化碳不但能跟氢氧化钠反应,而且也能溶于水并与水发生反应。5.(1)二氧化碳与水反应生成了酸性物质(2)溶液由红色变成无色(3)稀盐酸(合理即可)产生气泡(与上一空对应)(4)解析:(1)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊纸花变红,故纸花变红的是。(2)氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红,加入稀盐酸后,氢氧化钠溶液与稀盐酸反应生成了氯化钠和水,氢氧化钠消耗完后,红色消失,证明氢氧化钠与稀盐酸发
10、生了化学反应。(3)二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,加入稀盐酸后,生成的碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,可观察到有气泡产生,证明氢氧化钠与二氧化碳已发生反应。(4)实验是证明生成了酸性物质,实验是证明反应物氢氧化钠消失,实验是证明生成了碳酸钠,故采用相同思路设计的是实验。6.(1)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O饱和NaOH溶液集气瓶B中溶液先变浑浊后变澄清(2)b解析:(1)集气瓶A压强下降的原因是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。吸收CO2效果更好的是饱和NaOH溶液,因为充分反应后A中压强远小于B中压强。集气瓶B中溶液先变浑浊后变澄清,说明碳酸钙能与水和二氧化碳反应生成可溶性物质。(2)如果补充用50 mL饱和石灰水进行实验,预测实验结束时曲线可能经过b点的位置,因为氢氧化钙溶液吸收二氧化碳的能力比水强,但远比氢氧化钠溶液弱。
