Question

【题目】紫甘蓝汁是一种酸碱指示剂。加入氢氧化钠溶液的紫甘蓝汁由紫变黄，再加入干冰，甘蓝汁又由黄色变为绿色。兴趣小组同学分析甘蓝汁由黄色变绿色的原因。甲组同学猜想CO2与水反应生成的碳酸使溶液变绿。乙组同学猜想CO2与NaOH反应导致溶液变绿。

[实验]向紫甘蓝汁中吹气，发现紫甘蓝汁略微变红，甲组猜想不正确。 向氢氧化钠溶液中吹气，没有看到明显现象。

为探究CO2与NaOH溶液发生的反应，兴趣小组尝试用不同的方式进行实验。

[查阅资料]

I、20°C时，几种物质在水中的溶解度见下表:

物质	Na2CO3	NaHCO3	Ca(OH)2	Ba(OH)2
溶解度/g	21.5	9.6	0.165	3.89

Ⅱ .本实验条件下，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0 和8.5。

Ⅲ、氢氧化钠易溶于酒精，碳酸钠微溶于酒精。

[实验探究]

(1)实验一:小雨取一充满 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，小雨另取一相同的充满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X，此时观察到的现象是________________，实验中，小雨采用两只矿泉水瓶做对比实验的目的是________________。

(2)实验二:为检验CO2与NaOH溶液反应的产物，小亮取实验所得溶液 X少许，向其中滴加BaCl2 溶液，有白色沉淀产生，该反应的化学方程式为_________________，实验中不宜将BaCl2溶液换成Ca(OH)2溶液的原因是________________。

(3)实验三:向氢氧化钠的酒精溶液中吹气，溶液出现__________________，证明有新物质生成。

(4)实验四: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。

图1中，BC段发生反应的化学方程式为___________________。

图2中，DE段温度变化的原因是__________________。

[反思感悟]

(5)实验从CO2减少、NaOH 减少，Na2CO3 生成等物质的变化，以及____________转化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应，溶液变绿的原因是CO2与NaOH反应导致。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”。

Answer 1

【答案】瓶子变瘪，且比装水的更瘪 证明二氧化碳与氢氧化钠溶液反应 氢氧化钙微溶与水，干扰实验的验证 浑浊或沉淀 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应放热 能量

【解析】

实验探究：（1）实验一：氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，二氧化碳减少，压强减小，二氧化碳微溶于水，与水反应的二氧化碳较少，故实验现象是：瓶子变瘪，且比装水的更瘪；

实验中，小雨采用两只矿泉水瓶做对比实验的目的是：使用塑料瓶，现象比较明显，可以证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应；

（2）实验二：氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠，该反应的化学方程式为：；

实验中不宜将BaCl2溶液换成Ca(OH)2溶液的原因是：氢氧化钙微溶于水，也会有白色沉淀，会干扰实验的验证；

（3）实验三：氢氧化钠易溶于酒精，碳酸钠微溶于酒精，向氢氧化钠的酒精溶液中吹气，溶液出现浑浊或沉淀，证明有新物质生成；

（4）实验四：图1中，BC段pH值从11变为8.5，故应是碳酸钠与二氧化碳、水反应生成了碳酸氢钠，发生反应的化学方程式为：；

图2中，DE段温度变化的原因是：氢氧化钠与二氧化碳反应放热；

反思感悟：实验从CO2减少、NaOH 减少，Na2CO3 生成等物质的变化，以及能量转化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应，溶液变绿的原因是CO2与NaOH反应导致。