Question

如图1、2是甲乙两个研究性学习小组进行CO₂与NaOH溶液反应的探究实验装置．

【查阅资料】水的沸点与气体压强有关，气体压强小，沸点低；气体压强大，沸点高．
【实验探究】实验步骤如下：
甲组：
步骤①：如图1所示，锥形瓶A盛满CO₂气体，锥形瓶B盛有96℃以上但未沸腾的热水，烧杯中加入同样温度的热水（起保持锥形瓶B中水温恒定的作用）．
步骤②：取2支注射器，一支抽取2mL水，另一支抽取20mL浓NaOH溶液．
步骤③：将注射器中20mL水注入锥形瓶A中，振荡后观察，锥形瓶B中的热水没有沸腾．
步骤④：取下盛水的注射器，再将盛20mL浓NaOH溶液的注射器迅速连接到锥形瓶A上，注入该溶液并振荡，观察到明显的现象．
请回答下列问题：
（1）实验开始前，依图1连接好装置（锥形瓶A、B和烧杯均未盛装物质），将一支空注射器连接到锥形瓶A上，并将其活塞缓慢向上拉，几秒钟后松手，观察活塞是否复位，这个操作的目的是

 

．
（2）锥形瓶A中CO₂与NaOH溶液反应的化学方程式是

 

．
（3）步骤④锥形瓶B中产生的明显现象是

 

；产生明显现象的原因是

 

．
乙组：
收集一烧瓶CO₂气体，注入烧碱溶液后立即塞上带有导管和气球的橡皮塞（如图2所示），振荡后观察到圆底烧瓶内气球膨大．由此乙组同学认为自己的观点是正确的．
（4）甲组同学提出反驳：因为

 

，所以还必须设置对照实验，即用

 

代替烧碱溶液进行实验，如果观察到气球膨大程度

 

（填“增大”或“减少”），才能最终证明乙组同学的观点是正确的．
（5）由此可知甲组同学所做的对照实验的步骤是

 

．

Answer 1

考点：探究酸碱的主要性质,碱的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）根据检查装置气密性的方法进行分析；
（2）根据二氧化碳可以和氢氧化钠溶液发生反应生成碳酸钠和水进行分析；
（3）根据气压越小，水的沸点越低进行分析；
（4）根据二氧化碳能溶于水，二氧化碳会与水反应，导致烧瓶内的压强减小进行分析；
（5）根据验证烧碱和二氧化碳反应的实验步骤进行分析．

解答：解：（1）该操作的目的是检验装置的气密性；
（2）二氧化碳和氢氧化钠溶液发生反应生成碳酸钠的水，化学方程式为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（3）氢氧化钠与锥形瓶A中的CO₂气体反应生成碳酸钠和水，使瓶中气压减小，水的沸点降低，所以接近沸腾的水会开始沸腾；
（4）因为CO₂能溶于水，二氧化碳溶于水后也会出现气球膨胀的现象，可以用水代替烧碱溶液进行实验，如果观察到气球膨大程度减小，才能最终证明乙组的观点是正确的；
（5）通过分析验证氢氧化钠和二氧化碳反应的步骤可知，对照实验的步骤是：收集一瓶二氧化碳气体，注入水后立即塞上带有导管和气球的橡皮塞，振荡后观察烧瓶内气球膨胀的大小．
故答案为：（1）检查装置气密性；
（2）2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（3）水沸腾，B中气压减小，水的沸点降低；
（4）二氧化碳易溶于水，H₂O，减小；
（5）收集一瓶二氧化碳气体，注入水后立即塞上带有导管和气球的橡皮塞，振荡后观察烧瓶内气球膨胀的大小．

点评：本题考查知识比较全面，考查了反应原理、气密性的检查、气压与沸点的关系等内容，实现了物理和化学的有机统一．