碱与非金属氧化物的研究是一项重要的课题。某兴趣小组同学以“探究CO2与NaOH溶液的反应”为主题开展项目式学习。
兴趣小组同学们将CO2通入NaOH溶液中，发现无明显现象，为了证明该反应发生了，同学设计了如下探究实验：
【任务一】（1）通过做对比实验证明CO2与NaOH溶液反应：小明取一充满CO2的矿泉水瓶，加入一定量的水，立即拧紧瓶盖，振荡，发现瓶子变瘪，小明另取一相同大小的充满CO2的矿泉水瓶，向其中加入与水等体积的NaOH溶液，立即拧紧瓶盖，振荡，得到溶液A，此时观察到的现象是 倒入NaOH溶液的塑料瓶比倒入水的塑料瓶瘪倒入NaOH溶液的塑料瓶比倒入水的塑料瓶瘪。
【任务二】（2）检验CO2与NaOH溶液反应的产物，小红取实验一所得溶液A少许，向其中滴加足量的稀盐酸，观察到现象是 有气泡产生有气泡产生。小兵又取实验一所得溶液A少许，向其中滴加BaCl2溶液，现象是 有白色沉淀出现有白色沉淀出现。
【任务三】改进实验，继续探究，小组同学设计如图实验三。（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）
【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，常温下几乎不溶于乙醇。
（3）把注射器Ⅰ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 产生白色沉淀，气球胀大产生白色沉淀，气球胀大的现象；写出该反应的化学方程式 2NaOH+CO2=Na2CO3↓+H2O2NaOH+CO2=Na2CO3↓+H2O。
（4）把导管d移出石灰水，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 排尽装置内的二氧化碳排尽装置内的二氧化碳。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中的稀盐酸注入三口烧瓶内，观察到三口烧瓶中产生气泡，气球变瘪，澄清石灰水变浑浊气球变瘪，澄清石灰水变浑浊。从生成物角度验证了CO2与NaOH溶液发生了反应。
【任务四】拓展延伸：探究溶液的pH和温度变化：兴趣小组将CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中，用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化，结果如图1、图2所示。
【查阅资料】本实验条件下，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。
（5）图1中BC段发生反应的化学方程式为 CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3。图2中DE段温度变化的原因是 二氧化碳与氢氧化钠反应放热二氧化碳与氢氧化钠反应放热。
【反思感悟】实验从CO2减少、NaOH减少，Na2CO3生成等物质的变化，以及 pH和温度pH和温度变化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应，对于现象不明显的化学反应，可以通过现代技术手段进行数据测定，实现反应过程的“可视化”。
【考点】探究酸碱的主要性质．
【答案】倒入NaOH溶液的塑料瓶比倒入水的塑料瓶瘪；有气泡产生；有白色沉淀出现；产生白色沉淀，气球胀大；2NaOH+CO2=Na2CO3↓+H2O；排尽装置内的二氧化碳；气球变瘪，澄清石灰水变浑浊；CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3；二氧化碳与氢氧化钠反应放热；pH和温度
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：91引用：3难度：0.5
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1．化学兴趣小组的同学在进行酸和碱的性质探究时，进行了图一、图二、图三等三个实验：
（1）【实验一】浓硫酸稀释过程中的能量变化。
图一实验中，观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落，说明浓硫酸稀释时（填“吸热”或“放热”）
（2）【实验二】溶液浓度对硫酸化学性质的影响。
图二实验中，观察到很快变黑的是滤纸（填“A”或“B”），由此可知，硫酸溶液的浓度不同，性质不同。
（3）【实验三】探究盐酸和氢氧化钙的化学性质，取8支试管分别用A-H编号后，做如图三的实验。
①实验中观察到有气泡生成的试管是（填编号）；
②试管C中反应的化学方程式为。
③实验后某试管中为红色溶液，当向其中加入过量的澄清石灰水后，溶液变为蓝色。由此推断，该试管是。（填编号）
④H试管的反应常用来检验二氧化碳，请写出反应的化学方程式。
⑤E、F、G试管实验完成后，将试管内清液都倒入同一只洁净的大烧杯中，发现有白色沉淀生成，上层清液呈无色。上层清液中溶质的成分除酚酞外一定有，可能还有。发布：2024/12/25 12:0:1组卷：95引用：5难度：0.5 -
2．某化学兴趣小组的同学利用实验室器材进行了实验探究
[实验一]如图1是实验室常用的几种实验装置，请回答下列问题：
（1）写出实验室用AE装置组合制取某种气体的化学方程式，用E装置收集该气体，气体从（填“a”或“b”）端进入。
（2）实验室制取的CO2中常含有少量杂质气体会干扰F实验的目的。为排除干扰，除去该杂质并检验是否除净，将产生的混合气体依次通过上述装置（在B至E中选择，填序号，装置不重复），再进入F装置：F装置内产生的现象为。
[实验二]探究酸碱中和反应。利用图2装置进行实验，实验开始后将注射器内的液体逐滴注入烧瓶内。
（1）实验测得烧杯中溶液的pH随时间的变化关系如图3所示，c点所示溶液加热蒸干所得固体是（填化学式）。
（2）该反应是放热反应，对应图3中点温度最高。
（3）能说明盐酸和氢氧化钠发生化学反应的依据是：
①溶液的颜色从红色变为无色；②溶液的pH。
[实验三]探究NaOH和CO2的反应。
（1）从压强变化的角度探究。
①利用图4装置进行实验，先挤压胶头滴管，再打开止水夹，观察到烧瓶内形成红色“喷泉”，原因是烧瓶内压强（填“大于”或“小于”）外界大气压；
②利用图5装置进行实验，分别将等体积的NaOH溶液和水同时注入盛有等体积CO2的玻璃容器中。证明CO2与NaOH溶液发生反应的实验现象是。
（2）利用“数字化实验”探究。利用图6装置进行实验，实验过程中装置内压强变化如图7所示，a点时推入NaOH溶液，b点时推入稀盐酸。
①ab段对应反应的化学方程式；
②bc段压强不变的原因是；
③证明CO2与NaOH溶液发生反应的实验现象是。发布：2024/12/25 16:30:1组卷：153引用：2难度：0.3 -
3．在实验课上，同学们将CO2通入到Ca（OH）2溶液中观察到有白色沉淀生成，而将CO2通入到NaOH溶液中无明显现象。
【提出问题】CO2与NaOH溶液是否发生了化学反应？
【提出猜想】CO2与NaOH溶液发生了化学反应
【实验探究】小明设计出了下列4种实验装置，其共同原理是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使容器内压强降低。
（1）实验现象为：A中试管内液面上升，B中，C中，D中水槽中的水部分进入烧瓶。
（2）小宁对小明的方案提出了质疑，他认为小明的实验不严谨，其理由是要得到科学严谨的结论，利用方案A，补做的对比实验是。
（3）小丽的改进方案是利用反应后的溶液来验证猜想，请完成实验报告。
【得出结论】CO2与NaOH溶液发生了化学反应，请写出CO2与NaOH反应的化学方程式：实验操作 实验现象 实验结论 向实验后的溶液
中加入稀盐酸猜想正确 。发布：2024/12/25 11:0:2组卷：73引用：3难度：0.1
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