Question

14．化学课堂上要学习碱的化学性质，老师让两位同学和他共同做实验，要求两位同学分别向澄清石灰水和氢氧化钠溶液中吹气，如图①②所示，老师告诉同学们，呼出的气体中只有二氧化碳有可能与澄清石灰水和氢氧化钠溶液反应．

同学们在吹气后观察到①中澄清石灰水变浑浊，②中氢氧化钠溶液无明显现象，观察实验现象后老师问，通过实验现象的观察，检验二氧化碳气体应该使用澄清的石灰水，针对②中的情况，师生共同开始探究之旅．
【提出问题】二氧化碳通入氢氧化钠溶液中午明显现象，两者是否发生了化学反应？
【猜想假设】猜想A：两者发生了化学反应；猜想B：两者没有发生化学反应．
【实验探究】
（1）小明设计了如图所示的③、④两个实验，实验现象：③中的软塑料瓶变瘪，④中气球变大．
（2）小亮认为小明的实验时可行的，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，小光同学确对此提出了质疑，他认为小明的实验不严谨，若仍利用该装置，需要补做的对比实验是将氢氧化钠溶液换成等体积的水，与加入氢氧化钠溶液的实验现象进行对比．
（3）小光设计的是通过以下实验来验证猜想，请帮他填写实验报告：

实验步骤	实验现象	实验结论
取④实验后的溶液少许，再向其加入稀盐酸或氯化钙溶液	有气泡产生或有白色沉淀生成	验证了二氧化碳和氢氧化钠溶液反应

【实验结论】二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了化学反应．
【反思拓展】探究结束老师说，通过此探究实验我们发现，对于没有明显现象的化学反应，可以从不同的角度证明反应的发生，这些角度可以是：①通过检验反应物减少证明反应发生；②通过检验生成物证明反应的发生．

Answer 1

分析 检验二氧化碳用澄清的石灰水；
【实验探究】（1）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，瓶内气压减小，大气压将空气压入气球，气球变大；
（2）根据二氧化碳能与水反应，也能使容器内压强减小，所以还需设计将氢氧化钠溶液换成等体积的水，再重复实验与放入氢氧化钠溶液的现象进行对比从而推导结论；
（3）证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应，还可以检验其反应生成物来验证，碳酸钠可与酸反应生成气体，与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀，与氢氧化钙溶液、氢氧化钡溶液反应生成沉淀，据此设计实验；
【反思拓展】通过以上实验设计分析证明反应的发生的可行实验途径．

解答 解：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此可用澄清石灰水来检验二氧化碳；
【实验探究】（1）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，瓶内气体减少，气压减小，大气压将空气压入气球，所以气球变大；
（2）二氧化碳能与水反应或溶于水，也能使容器内气体减少，压强减小，所以小华的设计不严密，要验证二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生了反应，还需设计对比实验，将氢氧化钠溶液换成等体积的水，再重复实验与放入氢氧化钠溶液的现象（软塑料瓶变瘪的程度是否相同、气球膨胀的大小是否相同）通过对比推导出正确的结论；
（3）证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应，还可以检验其反应生成物来验证，可向实验后的溶液中滴加稀盐酸或氯化钙溶液，若观察到有气泡生成或白色沉淀生成，说明二者发生了反应，因为氢氧化钠与盐酸反应生成水，无气体生成，氢氧化钠与氯化钙溶液不反应；
【反思拓展】通过以上实验可以看出，对于没有明显现象的化学反应，我们可以通过检验反应物是否减少或检验生成物的方法验证反应是否发生；
故答案为：澄清的石灰水；
【实验探究】（1）气球变大；
（2）将氢氧化钠溶液换成等体积的水，与加入氢氧化钠溶液的实验现象进行对比；
（3）实验步骤：取④实验后的溶液少许，再向其加入稀盐酸（或氯化钙溶液等）
实验现象：有气泡产生（或有白色沉淀生成等）
实验结论：验证了二氧化碳和氢氧化钠溶液反应
【反思拓展】检验生成物．

点评 本题主要考查了常见的两种碱氢氧化钠、氢氧化钙的性质，以实验探究的形式考查了学生依据所学知识分析和解答问题的能力，以及设计实验、据实验现象推导结论的能力，能较好考查生对碱的知识的掌握．