Question

18．下面是利用如图装置完成验证二氧化碳性质的实验．
（1）注射器1中盛有10mL水，注射器2中盛有10mL石蕊溶液，A中充满CO₂，B中盛有NaOH溶液．先将K关闭，推注射器1向A中注入水，一段时间后，看到气球变鼓，再将注射器2中石蕊溶液注入A中，看到的现象是溶液变红色，产生上述现象的原因是二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊试液变红色；最后，打开K，看到的现象是溶液沿导管进入锥形瓶．
（2）注射器1中盛有5mL的石灰水，注射器2中盛有10mLNaOH溶液，A中充满CO₂，B中盛有稀盐酸（通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳）．
①关闭K，将注射器2中的10mLNaOH溶液注入A中，轻轻振摇，看到的现象是气球变鼓，甲同学说此现象不能证明CO₂和NaOH发生了反应．于是甲同学提出了猜想：上述实验后，可以向外拉动注射器1吸入少量液体和气体如果看到溶液变浑浊现象，则证明CO₂和NaOH发生了反应．
②对甲同学的猜想，乙同意认为不够准确，原因是二氧化碳也能使石灰水变浑浊．乙同学认为，只需打开止水夹K就能证明CO₂和NaOH发生了反应，则A中观察到的现象是有气泡生成，请写出此实验中能证明实验结论的化学反应方程式Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）根据二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性能使石蕊变红色和容器内压强的改变来解答；
（2）根据二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠，能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀解答，碳酸钠能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀，碳酸钠能与盐酸反应生成二氧化碳气体解答；气体参与反应导致容器内压强减小，碳酸钠能与石灰水反应生成白色沉淀、二氧化碳也能与石灰水反应生成白色沉淀；根据检验碳酸根存在的方法来分析．

解答 解：（1）二氧化碳能溶于水，且与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色；且容器内气体减少，压强减小，在外界气压的作用下，打开K会看到烧杯B中的溶液进入锥形瓶；故填：溶液变红色；二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊试液变红色；溶液沿导管进入锥形瓶；
（2）①二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，导致锥形瓶内的压强减小，外界空气由玻璃管进入气球，看到气球变大，若向外拉动注射器1，石灰水与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠；故填：气球变鼓；溶液变浑浊；
②但是氢氧化钙溶液与二氧化碳反应也会出现碳酸钙白色沉淀，可以用加入盐酸的方法来检验是否有碳酸钠的存在，可打开K，在外界大气压的作用下，盐酸进入锥形瓶，若看到有气泡产生，则证明发生了反应．故填：二氧化碳也能使石灰水变浑浊；有气泡生成；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．

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的联系等，希望同学们好好把握．