Question

【題目】某校開展“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)”活動(dòng)中，部分作品如下：

（1）小黃同學(xué)：如圖 1 所示，將注射器中 1mL 氫氧化鈉溶液注入試管中，輕輕搖晃。其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：_____。小顏同學(xué)認(rèn)為該設(shè)計(jì)方案不夠嚴(yán)密。應(yīng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：_____。

（2）小郭同學(xué)：如圖 2 所示，同時(shí)將注射器中的水（5mL）和氫氧化鈉溶液（5mL） 注入錐形瓶中，觀察 U 形管中液面高低。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：_____。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是_____。

（3）小孫同學(xué)：往充滿純凈干燥二氧化碳?xì)怏w的塑料瓶中加入一藥匙的氫氧化鈉粉末， 迅速蓋好瓶蓋，然后充分振蕩。反應(yīng)前后如圖 3 所示。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及解釋：①塑料瓶變癟，說(shuō)明_____；

②塑料瓶?jī)?nèi)壁變模糊，說(shuō)明反應(yīng)后有_____生成。

實(shí)驗(yàn)后為了讓變癟的塑料瓶恢復(fù)原狀，小李同學(xué)建議利用注射器往瓶中注入一定量的_____（填藥品名稱）即可。

（4）興趣小組：將CO2 持續(xù)通入一定濃度一定量的NaOH 溶液（pH=13）中，用 pH 計(jì)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中溶液的 pH 變化（如圖 4），結(jié)果如圖 5 所示。

老師提示：本實(shí)驗(yàn)條件下，Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液的 pH 分別約為 11.0 和 8.5。

寫出圖 5 中 BC 段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。寫出圖 5 中D 點(diǎn)溶液中存在的溶質(zhì)_____。

Answer 1

【答案】注射器活塞向上移動(dòng) 將注射器中1mL 蒸餾水溶液注入試管中，輕輕搖晃 U 形管中液面左高右低 氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)消耗了大量二氧化碳，左邊瓶?jī)?nèi)氣壓減小的更多 氫氧化鈉和二氧化碳發(fā)生了反應(yīng) 水 稀鹽酸 Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3 碳酸鈉和碳酸氫鈉

【解析】

（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，試管中氣壓減小，輕輕搖晃。其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是注射器活塞向上移動(dòng)。二氧化碳會(huì)與水反應(yīng)，能溶于水，所以認(rèn)為根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不足以證明二者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：將注射器中1mL 蒸餾水溶液注入試管中，輕輕搖晃。故填：注射器活塞向上移動(dòng)；將注射器中1mL 蒸餾水溶液注入試管中，輕輕搖晃；

（2）小郭同學(xué)：如圖 2 所示，同時(shí)將注射器中的水（5mL）和氫氧化鈉溶液（5mL） 注入錐形瓶中，U 形管中液面左高右低，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是：氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)消耗了大量二氧化碳，左邊瓶?jī)?nèi)氣壓減小的更多。故填：U 形管中液面左高右低；氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)消耗了大量二氧化碳，左邊瓶?jī)?nèi)氣壓減小的更多；

（3）往充滿純凈干燥二氧化碳?xì)怏w的塑料瓶中加入一藥匙的氫氧化鈉粉末，迅速蓋好瓶蓋，然后充分振蕩。反應(yīng)前后如圖3所示。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及解釋：①塑料瓶變癟，說(shuō)明氫氧化鈉和二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)，二氧化碳被消耗，瓶?jī)?nèi)氣壓減��；

②氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)放熱，水變成水蒸氣，塑料瓶?jī)?nèi)壁變模糊，說(shuō)明反應(yīng)后有水生成。

實(shí)驗(yàn)后為了讓變癟的塑料瓶恢復(fù)原狀，小利用注射器往瓶中注入一定量的稀鹽酸即可，因?yàn)橄←}酸和生成的碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w。

故填：氫氧化鈉和二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)；水；稀鹽酸；

（4）本實(shí)驗(yàn)條件下，圖 5 中 BC段發(fā)生的反應(yīng)是碳酸鈉二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸氫鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3；D 點(diǎn)溶液中的碳酸鈉還沒(méi)反應(yīng)完全，溶液存在的溶質(zhì)為碳酸鈉和碳酸氫鈉。故填：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3；碳酸鈉和碳酸氫鈉。