Question

化学反应往往伴随着一些现象的发生．但CO₂与NaOH溶液的反应没有明显现象．为了通过一些明显的实验现象，说明CO₂与NaOH溶液发生了反应，某研究性学习小组的同学，设计了如图所示3个实验装置，请你分析他们的设计意图，回答下列问题：

（1）你认为上图中能达到设计要求的实验装置是（填序号）______，实验装置的设计意图是：______；
（2）学习小组同学经过分析讨论，认为C中试管内液面上升的原因可能有两种：一种是NaOH与CO₂发生了反应；你认为另一种是______；
（3）为了进一步验证CO₂与NaOH溶液已经发生反应，生成了新物质，请你设计一个简单的实验检验生成的新物质．

实验步骤	实验现象	解释与结论
		NaOH与CO2发生了反应

Answer

CO2与NaOH溶液的反应没有明显现象，可以间接通过压强的变化设计实验来证明二氧化碳和氢氧化钠溶液确实发生反应，或者根据验证有新的物质生成来证明．由二氧化碳和氢氧化钠发生反应时容器内气压减小分析实验现象，再根据二氧化碳和氢氧化钠反应的化学方程式可知反应时生成了碳酸钠，然后根据碳酸钠的性质进行补充实验设计，证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应．
【解析】
（1）A、B、C三套装置都是利用压强的改变验证反应的发生．A中由于二氧化碳气体能够和氢氧化钠溶液反应导致瓶内的压强减小，从而出现打开止水夹液体进入的现象；由于二氧化碳气体被氢氧化钠溶液吸收从而导致瓶内压强减小，气球鼓起；由于二氧化碳气体能够和氢氧化钠溶液反应导致试管内的压强减小，从而出现试管内液面上升，故三套装置都可以；
（2）氢氧化钠溶液中有两种物质：氢氧化钠和水，因此试管内内的液面上升也有可能是二氧化碳溶于水引起的；
（3）为了进一步证明二氧化碳确实和氢氧化钠溶液发生了反应，也可以根据是否有新的物质生成来证明，向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳后若两者没有发生反应，则现在的溶液中不会有碳酸钠，若两者发生反应，则会生成碳酸钠，所以可以取反应后的溶液少许于试管中，再逐滴加入稀盐酸，若看到有气泡产生，则说明二氧化碳和氢氧化钠溶液确实发生了反应；除了使用稀盐酸检验外，碳酸钠还可以和氯化钙溶液或氢氧化钙溶液等反应，有沉淀生成所以也可向反应后溶液中滴加氯化钙溶液或氢氧化钙溶液．
故答案为：
（1）A、B、C；利用压强的改变验证反应的发生；
 （2）CO2 溶于水；
（3）

实验步骤 实验现象 解释与结论
用一支洁净的试管取少量的CO2与NaOH溶液反应后的溶液，然后向试管中加入适量的稀盐酸或用一支洁净的试管取少量的CO2与NaOH溶液反应后的溶液，然后向试管中滴入CaCl2溶液（或石灰水Ca（OH）2溶液或BaCl2溶液或Ba（OH）2溶液）； 产生气泡或产生白色沉淀