Question

8．老師帶領(lǐng)五班的同學(xué)們探究CO₂與堿的反應(yīng)，請(qǐng)你一同參與．

Ⅰ．同學(xué)們用如圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證CO₂與NaOH、Ca（OH）₂都能發(fā)生反應(yīng)．
（1）分別向甲、乙兩個(gè)瓶中注入少量、等體積的兩種溶液，觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．甲中反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．說(shuō)明CO₂能與Ca（OH）₂反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是氫氧化鈣溶液變渾濁．
（2）下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，一定能說(shuō)明“CO₂與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)”的是bc（填序號(hào)）．
a．U型管中紅墨水左低右高       b．U型管中紅墨水左高右低       c．U型管中紅墨水液面沒(méi)有發(fā)生改變．
Ⅱ．博宇在另外的實(shí)驗(yàn)中，向石灰水中通入二氧化碳（如圖2所示），出現(xiàn)了意想不到的現(xiàn)象；有的石灰水未變渾濁；有的出現(xiàn)渾濁后又變澄清（沉淀消失）．
【提出問(wèn)題】實(shí)驗(yàn)中，出現(xiàn)意想不到現(xiàn)象的原因是什么呢？
【猜想與假設(shè)】
a．石灰水未變渾濁，是因?yàn)槎�氧化碳中混有少量氯化氫氣體．
b．石灰水未變渾濁，是因?yàn)槭�灰水的濃度太小，或通入二氧化碳�(xì)怏w太少．
c．石灰水出現(xiàn)渾濁后又變澄清，與石灰水的濃度、通入二氧化碳的時(shí)間有關(guān)．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】如圖3，①所用鹽酸與分組實(shí)驗(yàn)相同；②CO₂在飽和NaHCO₃溶液中的溶解度非常�。�
步驟1：分別取一定體積的飽和澄清石灰水與一定體積的蒸餾水混合配制成50mL溶液．
步驟2：分別向50mL溶液中通入一段時(shí)間的二氧化碳，記錄現(xiàn)象．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	V飽和石灰水/mL	V蒸餾水/mL	出現(xiàn)現(xiàn)象所需時(shí)間/s
			開(kāi)始渾濁	明顯渾濁	沉淀減少	是否澄清
①	50	0	19	56	366	持續(xù)通入CO28min以上，沉淀不能完全消失
③	30	20	25	44	128
④	20	30	27	35	67	89s后完全澄清
⑤	10	40	通3min以上，均無(wú)明顯現(xiàn)象

【解釋與結(jié)論】
（1）實(shí)驗(yàn)中，所用石灰水為飽和溶液的是①（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）．
（2）飽和NaHCO₃溶液的作用是除去氯化氫氣體．
（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，猜想a不成立（填“成立”或“不成立”），
【反思與評(píng)價(jià)】
（4）向澄清的石灰水中通入二氧化碳，為避免出現(xiàn)“意想不到的現(xiàn)象”，你的建議所用石灰水的濃度不能太小，通入二氧化碳的時(shí)間不能太短，也不能太長(zhǎng)．

Answer 1

分析 Ⅰ．氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
相同條件下，氫氧化鈉的溶解度比氫氧化鈣的溶解度大；
Ⅱ．根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷相關(guān)方面的問(wèn)題；
碳酸氫鈉能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳．

解答 解：Ⅰ．（1）甲中氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
說(shuō)明CO₂能與Ca（OH）₂反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是氫氧化鈣溶液變渾濁．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；氫氧化鈣溶液變渾濁．
（2）如果二氧化碳和氫氧化鈉、氫氧化鈣發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，二氧化碳完全反應(yīng)時(shí)，U型管中紅墨水液面沒(méi)有發(fā)生改變，如果甲中的二氧化碳完全反應(yīng)，乙中的二氧化碳沒(méi)有完全反應(yīng)，則U型管中紅墨水左高右低，如果甲中的二氧化碳不能和氫氧化鈉反應(yīng)，乙中的二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)，則U型管中紅墨水左低右高．
故填：bc．
Ⅱ．【猜想與假設(shè)】
a．石灰水未變渾濁，是因?yàn)槎�氧化碳中混有少量氯化氫氣體．
b．石灰水未變渾濁，是因?yàn)槭�灰水的濃度太小，或通入二氧化碳�(xì)怏w太少．
c．石灰水出現(xiàn)渾濁后又變澄清，與石灰水的濃度、通入二氧化碳的時(shí)間有關(guān)．
故填：石灰水的濃度太小，或通入二氧化碳?xì)怏w太少．
【解釋與結(jié)論】
（1）實(shí)驗(yàn)中，所用石灰水為飽和溶液的是①．
故填：①．
（2）飽和NaHCO₃溶液的作用是除去氯化氫氣體．
故填：除去氯化氫氣體．
（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析可知⑤中通3min以上，均無(wú)明顯現(xiàn)象，因此猜想a 不成立．
故填：不成立．
【反思與評(píng)價(jià)】
（4）由①③④可知，通入二氧化碳的時(shí)間小于19s時(shí)，不出現(xiàn)沉淀，由④可知，通入二氧化碳時(shí)間超過(guò)89s時(shí)，沉淀消失，因此向澄清的石灰水中通入二氧化碳，為避免出現(xiàn)“意想不到的現(xiàn)象”，所用石灰水的濃度不能太小，通入二氧化碳的時(shí)間不能太短，也不能太長(zhǎng)．
故填：所用石灰水的濃度不能太小，通入二氧化碳的時(shí)間不能太短，也不能太長(zhǎng)．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀(guān)察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．