Question

化学课上，化学兴趣小组完成《碱的化学性质实验》探究，发现CO₂与NaOH溶液反应时无明显现象，老师提示同学们：可以从有某种生成物的角度或没有某种反应物的角度验证反应进行。于是，在老师指导下，设计了如下实验继续探究，（装置已连接好，气密性良好，止水夹a和b已关闭，部分仪器已略去），如图。

（查阅资料）①CO₂与乙醇不反应，本实验条件下CO₂在乙醇中的溶解忽略不计；②常温下NaOH易溶于乙醇，Na₂CO₃微溶于乙醇。

（进行实验）

（1）把注射器中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO₂的三口烧瓶中，轻轻振荡，观察到的现象是_____；写出该反应的化学方程式_____。

（2）把导管d移出澄清石灰水，打开止水夹a，b．再从导管c端往三口烧瓶中鼓入N₂，目的是_____。过了一段时间后，先把导管d放入澄清石灰水中，接着关闭止水夹a，再把注射器Ⅱ中的稀盐酸（足量）注入三口烧瓶内，观察到三口烧瓶中产生气泡，_____，请写出产生气泡的化学方程式_____。该实验是从生成物角度验证了CO₂与NaOH溶液发生了反应。

（3）请你再从反应物的角度设计实验验证CO₂与NaOH溶液发生了反应_____。

（总结归纳）对于无明显现象的反应，可以通过改变实验装置，创设新的情境，观察到明显的反应现象，从而判断反应的发生。

Answer

有白色固体析出气球体积变大 排出内部残留的二氧化碳 气球体积变小，澄清石灰水变浑浊 取相同体积的两个塑料瓶，加入相同体积的二氧化碳，然后再加入相同体积的蒸馏水和氢氧化钠溶液，震荡反应后，观察塑料瓶体积变化，加入氢氧化钠塑料瓶体积变小程度大于加入蒸馏水的塑料瓶，说明二氧化碳减少的多，从而证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应

【解析】

（1）根据气体体积变化和碳酸钠在乙醇溶解度回答此题；二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，据此书写化学方程式；
（2）根据内部残留气体性质，以及实验设计目的回答此题；根据盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，气体体积发生变化，回答此题；盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，据此书写化学方程式；
（3）根据二氧化碳体积减小，压强变化，设计实验回答此题。

（1）二氧化碳与氢氧化钠反应后生成了碳酸钠，碳酸钠微溶于乙醇，因此很容易形成饱和乙醇溶液，碳酸钠就会析出形成固体，二氧化碳气体减小，压强减小，外界大气压将空气压入气球，气球体积变大；二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，书写化学方程式注意配平；

故答案为：有白色固体析出气球体积变大；CO2+2NaOH＝Na2CO3↓+H2O。

（2）避免残留二氧化碳影响澄清石灰水变浑浊的现象，所以需要排除内部残留的二氧化碳，通入氮气可以将剩余的二氧化碳排除，避免影响实验；加入盐酸后，盐酸与碳酸钠反应生成了氯化钠、水和二氧化碳，此时气体增多，压强增大，气球体积变小，二氧化碳通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊；

故答案为：排出内部残留的二氧化碳；气球体积变小，澄清石灰水变浑浊；2HCl+Na2CO3＝2NaCl+H2O+CO2↑。

（3）取相同体积的两个塑料瓶，充入相同体积的二氧化碳，然后再加入相同体积的蒸馏水和氢氧化钠溶液，震荡反应后，观察塑料瓶体积变化，加入氢氧化钠塑料瓶体积变小程度大于加入蒸馏水的塑料瓶，说明二氧化碳减少的多，从而证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。