Question

氢氧化钙是一种碱，二氧化碳能与氢氧化钙溶液反应．氢氧化钾也是碱．那么，二氧化碳能否与氢氧化钾溶液也发生反应？
    按照该思想方法，学生小组设计如右图（1）装置作探究：
锥形瓶内收满二氧化碳，滴管内盛有氢氧化钾溶液．挤压胶头滴管将氢氧化钾溶液滴入锥形瓶中．振荡后可见小气球a明显膨胀．
（1）反应原理：______．
（2）试分析原因：______．
（3）在以上实验后锥形瓶内的液体中滴加无色酚酞，显______色．
    接着以上学生实验，教师提供如图（2）所示装置：一只较灵敏的弹簧秤下，悬挂着一个实心的铜球，铜球浸没在盛有氢氧化钾溶液的烧杯中，此时弹簧秤的读数为M．教师请学生根据以上探究已有的结论推测：
（4）将烧杯敞开放置在空气中数天后，弹簧秤的读数将______．（假设溶液体积不变，且没有沉淀生成）（填“大于M”、“小于M”、“等于M”或“不能判断”）
（5）因为：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）（2）二氧化碳与氢氧化钾反应生成碳酸钾和水，使瓶内气体压强减小，大气压把气球鼓起；
（3）二氧化碳与氢氧化钾反应生成碳酸钾，碳酸钾呈碱性，酚酞遇碱变红
（4）（5）烧杯敝开放置在空气中数天后，烧杯中氢氧化钡溶液吸收空气中二氧化碳而生成碳酸钡沉淀，使溶液质量减小，溶液体积不变而质量减小，则溶液密度减小，溶液密度的减小使铜球所受浮力减小，浮力的减小而使弹簧秤的读数增大．
解答：解：（1）（2）二氧化碳与氢氧化钾反应生成碳酸钾和水，使瓶内气体压强减小，大气压把气球鼓起，故填：CO₂+2KOH=K₂CO₃+H₂O；二氧化碳与氢氧化钾反应，使瓶内气体压强减小，大气压把气球鼓起
（3）二氧化碳与氢氧化钾反应生成碳酸钾，碳酸钾呈碱性，酚酞遇碱变红，故填：红
（4）（5）烧杯敝开放置在空气中数天后，烧杯中氢氧化钾溶液吸收空气中二氧化碳而生成碳酸钾，使溶液质量增加，溶液体积不变而质量增加，根据ρ=，可判断溶液密度增大，再根据F浮=ρ_液V_铜球g，可知铜球所受浮力增大，最后由弹簧秤的读数=G铜球-F浮，可得知此时弹簧秤的读数将小于M．
点评：本题为跨学科的综合题，利用化学知识分析溶液质量的变化后，使用物理学知识对铜球所受浮力进行计算，综合使用各学科知识完成解答．