1、1专项突破(三) 实验原理分析之二氧化碳和氢氧化钠反应的探究1某同学在探究 CO2和 NaOH 是否发生反应时，设计出如图 Z31 所示的三种装置进行实验，请回答问题：图 Z31(1)写出图中标有字母的仪器名称：a_；b_。(2)以上三个实验中，B、C 两个实验有明显现象，请你记录该同学所观察到的实验现象：实验 B：_；实验 C：_。(3)实验 A 因选用的仪器不当导致未能观察到明显现象，请你寻找一种物品替代该装置中的烧瓶，使实验获得成功，你将选用的物品是_。(4)请你进一步设计实验来检验 CO2和 NaOH 溶液反应生成了 Na2CO3，实验方法是_。22017石景山一模 实验小组同学用完全
2、相同的 4 个充满二氧化碳的软塑料瓶验证二氧化碳的化学性质。已知：通常状况下，1 体积的水约能溶解 1 体积二氧化碳。实验 操作 现象1 向瓶内倒入 体积水，迅速拧紧瓶盖，振荡132 向瓶内倒入 体积饱和石灰水，迅速拧紧瓶盖，振荡133 向瓶内倒入 体积 5%氢氧化钠溶液，迅速拧紧瓶盖，振荡134 向瓶内倒入 体积氢氧化钠固体，迅速拧紧瓶盖，振荡110瓶子均变瘪，变瘪程度依次为(1)实验一中发生反应的化学方程式为_；实验二中发生反应的化学方程式为_。(2)上述 4 个实验中，验证了 CO2能与 NaOH 反应的实验有_(填序号)。(3)请判断实验 1 能否证明二氧化碳与水反应？并说明理由_。3
3、2016门头沟一模 利用如图 Z32 装置验证二氧化碳的部分性质，进行如下实验(甲、乙试剂瓶的体积均为 250 mL)。图 Z32实验一：若乙中盛有用紫色石蕊溶液染成的干燥的纸花，关闭 K1，打开 K2，通入潮湿的 CO2气体，紫色纸花不变色，则甲中所盛试剂可能是_。关闭 K2，打开 K1，通入潮湿的 CO2气体，紫色纸花变红，用化学方程式解释纸花变红的原因：_。实验二：若甲中盛有 100 mL NaOH 溶液，乙中盛有 100 mL Ca(OH)2溶液。验证二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。2资料：通常状况下，1 体积的水约能溶解 1 体积二氧化碳。(1)甲中发生反应的化学方程式为_。(2)你设
4、计的实验方案是_ _。42016延庆一模 如图 Z33 是某研究性学习小组进行 CO2与 NaOH 溶液反应的探究实验装置。查阅资料 水的沸点与气体压强有关，气体压强小，沸点低；气体压强大，沸点高。实验探究 实验步骤如下：步骤：如图所示，锥形瓶 A 盛满 CO2气体，锥形瓶 B 盛有 96 以上但未沸腾的热水，烧杯中加入同样温度的热水(起保持锥形瓶 B 中水温恒定的作用)；步骤：取 2 支注射器，一支抽取 20 mL 水，另一支抽取 20 mL 浓 NaOH 溶液；步骤：将注射器中 20 mL 水注入锥形瓶 A 中，振荡后观察，锥形瓶 B 中的热水没有沸腾；步骤：取下盛水的注射器，再将盛 20
5、 mL 浓 NaOH 溶液的注射器迅速连接到锥形瓶 A 上，注入该溶液并振荡，观察到明显的现象。图 Z33(1)实验开始前，依图连接好装置(锥形瓶 A、B 和烧杯均未盛装物质)，将一支空注射器连接到锥形瓶 A 上，并将其活塞缓慢向上拉，几秒后松手，观察活塞是否复位，这个操作的目的是_。(2)锥形瓶 A 中 CO2与 NaOH 溶液反应的化学方程式是_。(3)步骤锥形瓶 B 中产生的明显现象是_；产生明显现象的原因是_。5化学兴趣小组的同学们在课外活动中设计了以下实验(如图 Z34 所示)研究某混合气体的组成。图 Z34图 Z35(1)第一组：取三支试管，在其容积的二分之一处做标记。分别充满气体
6、(甲为 CO2，乙为 A 气体，丙为 CO2和 A的混合气体)后倒扣在 NaOH 溶液中。最终观察到的实验现象如图 Z34 所示(压强差忽略不计)。据此推测，气体 A 的性质有_。(2)第二组：同学们利用如图 Z35 所示的装置进行实验。实验步骤：关闭止水夹，向充满丙气体的集气瓶中注入 10 mL NaOH 溶液(足量)，充分反应后，冷却至室温，打开止水夹。观察到的实验现象是_。实验过程中发生反应的化学方程式为_、_。62017西城二模 某化学小组同学用图 Z36 所示的三套装置进行二氧化碳性质的探究。3已知：15 、101 kPa 下，1 体积水约能溶解 1 体积的二氧化碳。图 Z36(1)
7、A 和 B 中质地较软的塑料瓶容积相等，装置的气密性良好，且充满 CO2。将 A 的瓶盖打开，加入体积约为塑料瓶容积 的蒸馏水，旋紧瓶盖后充分振荡；向 B 中也注入体积约为塑料瓶容积 的蒸馏水，充分振荡。13 13A 中观察到的实验现象是_。B 中塑料瓶无明显变化，其原因是_。(2)用传感器测量 C 装置中圆底烧瓶内压强的变化。某同学检验 C 装置气密性。图 Z37 甲中图像说明装置气密性良好，该同学进行的操作是_。在圆底烧瓶中充满 CO2，通过注射器向瓶中注入液体。图乙是向 C 装置中分别加入同体积水和氢氧化钠溶液得到的气压变化图像，其中表示氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应的曲线是_(填“”
8、或“”)。图 Z374参考答案1(1)试管 烧杯(2)烧瓶中的气球逐渐鼓起试管中的液面逐渐上升(3)软塑料瓶(4)从烧杯(或烧瓶)中取少量液体于试管中，并向试管中滴加过量稀盐酸2(1)CO 2H 2O=H2CO3 Ca(OH)2CO 2=CaCO3H 2O(2)4；1 和 3；2 和 3(3)不能；因为通常情况下，1 体积水能溶解 1 体积二氧化碳，该实验没有证明有碳酸生成解析 (2)要想通过压强变化验证二氧化碳与氢氧化钠的反应，首先要排除水的干扰，实验 4 选择氢氧化钠固体与二氧化碳反应，排除水的干扰，可行；实验 1 和实验 3，实验 2 和实验 3，是两组对比实验，通过与同体积水反应，根据
9、实验中瓶子变瘪程度不同，对比得出二氧化碳与氢氧化钠及氢氧化钙反应，也可行。(3)二氧化碳除了可以和水反应外，二氧化碳还能溶于水，仅凭瓶子变瘪不能够说明二氧化碳与水反应了。3实验一：浓硫酸或浓氢氧化钠溶液CO2H 2O=H2CO3实验二：(1)CO 22NaOH= =Na2CO3H 2O(2)先关闭 K1，打开 K2，往导管中缓缓通入远远高于 100 mL 的二氧化碳，若甲、乙试剂瓶均无明显现象，打开K1，关闭 K2，继续往导管中通入二氧化碳，若观察到乙试剂瓶中出现浑浊，则说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应4(1)检查装置气密性(2)2NaOHCO 2=Na2CO3H 2O(3)水沸腾 B 中气压
10、减小，水的沸点降低解析 (2)二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水。(3)二氧化碳与氢氧化钠反应，瓶内的气体减少，压强变小，水的沸点降低，故水会沸腾。5(1)不溶于水，也不与水或 NaOH 反应(2)澄清石灰水倒吸入集气瓶中约 115 mL，集气瓶中的液体变浑浊 2NaOHCO 2=Na2CO3H 2O Na2CO3Ca(OH) 2=CaCO32NaOH解析 (1)由于二氧化碳能被氢氧化钠溶液全部吸收，所以第一支试管中的气体为甲，都是二氧化碳气体，才能充满液体；第二支试管中没有二氧化碳气体，都是 A 气体，液体没有进入试管中，说明 A 气体不溶于水，也不与水或氢氧化钠反应；丙为二者的混合气体
11、，在第三支试管中，从液体上升到试管的一半可推知二氧化碳和 A 气体的体积比为 11。(2)集气瓶体积为 250 mL，其中二氧化碳和 A 气体各 125 mL，因此最终集气瓶中液体体积应为二氧化碳的体积，即 125 mL，由于开始已向集气瓶中注入 10 mL 的氢氧化钠溶液，所以澄清石灰水倒吸入集气瓶的体积约为 115 mL。6(1)塑料瓶变瘪1 体积水约能溶解 1 体积的二氧化碳，瓶内气体压强保持不变(2)缓慢向外拉动注射器活塞一段距离，并保持活塞不动 解析 (1)A 中观察到的实验现象是：塑料瓶变瘪；B 中塑料瓶无明显变化，其原因是：1 体积水约能溶解 1 体积的二氧化碳，瓶内气体压强保持不变。(2)甲中图像说明装置气密性良好，该学生进行的操作是：缓慢向外拉动注射器活塞一段距离，并保持活塞不动；表示氢氧化钠与二氧化碳发生化学反应的曲线是，因为二氧化碳与氢氧化钠反应后，压强几乎变为零。
