Question

研究小组设计下列实验方案探究CO₂与NaOH溶液是否发生反应。

方案一：

[查阅资料]

①乙醇不与NaOH、Na₂CO₃、CO₂反应；

②25℃时，NaOH和Na₂CO₃在乙醇中的溶解度如下表：

物质	NaOH	Na2CO3
溶解度/g	17.3	＜0.01

[实验装置]  如图1。

[实验步骤]

i．打开K₁，关闭K₂，从导管口a通入CO₂气体，直至观察到饱和NaOH的乙醇溶液中产生大量沉淀，停止通CO₂；

ii．从导管口a通入足量氮气；

iii．关闭K₁，打开K₂，向装置甲的试管中滴入足量的稀盐酸，观察装置乙的现象。

（1）步骤i产生沉淀的原因是___________________。

（2）步骤ii的目的是____________________。

（3）步骤iii装置乙中产生现象的原因是__________（用化学方程式表示）。

方案二：

[实验装置]

如图2（三颈瓶内集满CO₂气体；装药品后的注射器B的活塞用夹子固定）。

[实验步骤]

按以下步骤完成实验，通过相对压强传感器测量瓶内压强的变化。整个实验过程的压强随时间变化如图3。

i．将注射器A内的NaOH溶液注入瓶中，测量压强直至不再改变；

ii．取下夹子，将注射器B内的盐酸注入瓶中，测量压强直至不再改变；

iii．将两个注射器的活塞都拉回原位，并都用夹子固定，测量压强直至不再改变。

（4）检查图2装置气密性的方法：____________。

（5）为缩短①→④中反应的时间，可采取的操作是______________。

（6）写出导致⑤→⑥压强变化的主要反应的化学方程式：________。

（7）步骤iii结束后瓶内压强比注入NaOH溶液前小，其原因是__________。

（8）请结合图3信息，说明NaOH与CO₂发生了反应。_________。

Answer

反应生成的 在乙醇中的溶解度很小 排尽装置内气体 向下推其中一个注射器活塞，另一注射器活塞会向外移动，说明该装置气密性良好 振荡 溶液中的水溶解了部分 ①→④的压强减小量明显大于①→⑦的压强减小量

【解析】

稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。

（1）步骤i产生沉淀的原因是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应生成的在乙醇中的溶解度很小。

（2）步骤ii的目的是排尽装置内气体。

（3）步骤iii装置乙中产生现象的原因是二氧化碳和氢氧化钙反应是碳酸钙和水，化学方程式为。

（4）检查图2装置气密性的方法是向下推其中一个注射器活塞，另一注射器活塞会向外移动，说明该装置气密性良好。

（5）为缩短①→④中反应的时间，振荡可以让物质充分接触，加快反应，故可采取的操作是振荡。

（6）写出导致⑤→⑥压强变化的主要反应是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳，化学方程式为。

（7）步骤iii结束后瓶内压强比注入NaOH溶液前小，其原因是溶液中的水溶解了部分

。

（8）NaOH与CO2发生了反应生成碳酸钠和水，消耗了二氧化碳，①→④的压强减小量明显大于①→⑦的压强减小量。