Question

34、将CO₂通入NaOH溶液中无明显现象．某学习小组的同学为了看到CO₂与NaOH溶液反应的明显外观现象，并同时利用这一反应来验证质量守恒定律，设计了下列实验．请根据实验过程及内容，思考并回答相关问题．
（1）实验装置如图甲所示．将整套装置（包括CO₂及NaOH溶液）放在天平上称量，测得质量为78.2g．
（2）用力推压注射器栓塞向密闭的软塑料中注入10mL NaOH溶液（装置如图乙所示），然后握紧注射器和塑料瓶用力振荡，这时观察到的现象是

塑料瓶被压瘪

，同时还能看到

注射器中剩余的10mLNaOH溶液立即“自动”进入塑料瓶中

，原因是

瓶中的CO₂与NaOH溶液反应不断被消耗，气体压强减小，外界大气压将塑料瓶压瘪，同时将剩余的NaOH溶液压入瓶中

．
（3）静置片刻后，将整套装置再次放到天平上称量，测得其质量仍为78.2g，你对这一结果的解释是

由于反应容器密闭，生成物全部留在瓶中，也没有空气进入，因而反应前后质量相等（即质量守恒）

．
（4）通过上述探究实验，你得到的启示：
①若采用有气体参加或生成的反应来验证质量守恒定律，应让化学反应在

密闭容器

中进行；
②为了进一步证明CO₂与NaOH溶液确已发生了化学反应，你还能想到的方法是：

向反应后的溶液中滴加稀盐酸（或稀硫酸）看到有气泡产生

．

Answer 1

分析：本题考查了二氧化碳与碱反应的化学性质，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应无明显变化，于是设计实验来证明．塑料瓶、注射器和药品组成了一个密闭系统，当两种药品发生化学变化时，内外形成压强差，于是产生了明显现象，也证明了二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生了化学反应．因为是一个密闭系统，同时也证明了质量守恒定律．本实验也可以设计为：瓶吞鸡蛋、喷泉实验等．

解答：解：（2）二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，瓶内压强减小，外界大气压大于瓶内的压强，因此塑料瓶被压瘪，同时注射器中剩余的10mL NaOH溶液立即被压入塑料瓶中．故答案为：塑料瓶被压瘪； 注射器中剩余的10mL NaOH溶液立即“自动”进入塑料瓶中； 瓶中的CO₂与NaOH溶液反应不断被消耗，气体压强减小，外界大气压将塑料瓶压瘪，同时将剩余的NaOH溶液压入瓶中．
（3）塑料瓶、注射器和药品组成了一个密闭系统，因此质量守恒，再次放到天平上称量，测得其质量仍为78.2g．故答案为：由于反应容器密闭，生成物全部留在瓶中，也没有空气进入，因而反应前后质量相等（即质量守恒）
（4）验证质量守恒定律，要用一个密闭容器或没有气体参加或生成．验证生成的碳酸钠中的碳酸根离子，用氢离子、钙离子、钡离子鉴别均可．故答案为：①密闭容器   ②向反应后的溶液中滴加稀盐酸（或稀硫酸）看到有气泡产生（或向反应后的溶液中滴加BaCl₂溶液看到有白色沉淀产生）（合理均可）

点评：本考点既考查了二氧化碳与碱反应的化学性质，也考查了质量守恒定律和实验设计中物理和化学的联系，综合性强．二氧化碳的化学性质和质量守恒定律的内容要记牢，有关理化合科的考点有：大气压强与化学反应，杠杆、密度与化学的联系等，希望同学们好好把握．