氢氧化钠和二氧化碳反应探究题

氢氧化钠、氢氧化钙变质的探究专题

一、知识回顾：

碱＋非金属氧化物＝＿＿＿＿＿＋＿＿＿＿＿＿

举例：NaOH+CO2=

　 NaOH+SO2=

（此反应可以吸收有害气体SO2）

Ca(OH)2+CO2=

（此反应现象是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。可以用来检验CO2）

二、方法解析

将CO2分别通入Ca(OH)2、NaOH溶液中，利用反应现象的不同，可以鉴别Ca(OH)2与NaOH。

2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O

CO2与Ca(OH)2反应有沉淀生成，而与NaOH反应无现象，那么CO2与NaOH是不是确实发生了反应？如何用实验证明CO2与NaOH发生了反应？

证明CO2能与NaOH反应，主要从两个方面考虑：

一个是从检验产物；

一个是从反应物状态的变化引起气体压强的变化考虑的。

方案一：检验CO2与NaOH反应生成了Na2CO3。

原理：在装有NaOH溶液的烧杯中通入CO2气体，过一会儿，倒入CaCl2溶液会出现沉淀物，因为CO2气体与NaOH溶液反应生成了Na2CO3，Na2CO3又与CaCl2溶液反应，生成CaCO3沉淀物。         　

方案二：CO2与NaOH的反应，是气体被吸收进溶液的反应，气体减少了，会使气体压强减小。

装置1.将充满CO2的试管倒放在水中，将另一支充满CO2的试管倒扣在NaOH溶液中，过一段时间，将观察到放入水中的试管内液面略有上升，放入NaOH溶液中的试管内液面上升较明显。说明CO2 少量与NaOH溶液中的水反应，大量的CO2 与NaOH反应。　　　　　　　　　　　　　　   　　    

精典例题：小明在探究CO2和NaOH是否发生反应时，设计出下列三种装置进行实验：

请回答以下几个问题：

（1）写出上图中标有字母的仪器名称：a              ，b             。

（2）以上三个实验中，①③有明显现象，请你帮小明记录他观察到的实验现象：

实验①                         。实验③                             。

（3）实验②因选用仪器不当导致未能观察到明显现象，请你帮小明寻找一种物品替代该装置中的广口瓶，以使实验取得成功，你将选用的物品是            ，改进后能看到的实验现象是                         。

（4）小余同学提出了质疑，他认为小明实验还不足以证明CO2与NaOH确实发生了反应，其理由是 。

NaOH溶液中有水，CO2又能溶于水且和水会反应，究竟是CO2溶于水或和水会反应使气压减小的结果？还是CO2与NaOH反应使气压减小的结果？

（5）小余同学又补充了设计如下实验方案来进一步证明，我来帮他完成：

（6）请你再设计一个与上述实验不同原理的实验来证明并检验CO2和NaOH溶液反应生成了Na2CO3，并将有关的实验操作、现象、结论填入下表：

解析：由二氧化碳和氢氧化钠发生反应时容器内气压减小分析实验现象，再根据二氧化碳和氢氧化钠反应的化学方程式可知反应时生成了碳酸钠，然后根据碳酸钠的性质进行补充实验设计，证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。

（2）实验①中试管中的二氧化碳气体和烧杯中的浓氢氧化钠溶液反应后，试管内压强减小，所以试管内液面会逐渐上升，形成水柱；实验③中锥形瓶中的二氧化碳气体和胶头滴管中滴入的氢氧化钠溶液反应后，锥形瓶中压强减小，所以会观察到小气球胀大。

（3）因为广口瓶质地较硬，反应后瓶内压强减小但看不到现象，改用质地较软的矿泉水瓶后，会看到瓶子变瘪。

（4）因为二氧化碳和水反应后也会使瓶内压强减小，而NaOH溶液中有水，CO2又能溶于水且和水会反应，无法证明是CO2溶于水或和水会反应使气压减小的结果，还是CO2与NaOH反应使气压减小的结果。

（5）向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳后若两者没有发生反应，则现在的溶液中不会有碳酸钠，若两者发生反应，则会生成碳酸钠，所以可以取反应后的溶液少许于试管中，再逐滴加入稀盐酸，若看到有气泡产生，则说明二氧化碳和氢氧化钠溶液确实发生了反应。

（6）除了使用稀盐酸检验外，碳酸钠还可以和氯化钙溶液或氢氧化钙溶液等反应，看到沉淀生成。

答案：（1）a为烧杯，b为胶头滴管。

（2）试管内液面逐渐上升，形成水柱；小气球胀大。

（3）矿泉水瓶；矿泉水瓶变瘪或向内凹进。

（4）NaOH溶液中有水，CO2又能溶于水且和水会反应，究竟是CO2溶于水或和水会反应使气压减小的结果？还是CO2与NaOH反应使气压减小的结果？

（5）有气泡产生（实验步骤方法：取反应后的溶液少许于试管中，再逐滴加入稀盐酸）。

（6）在反应后的溶液中滴入CaCl2溶液（或石灰水Ca（OH）2溶液或BaCl2溶液或Ba（OH）2溶液）；有沉淀生成；二氧化碳确实和氢氧化钠发生了反应。

三、强化训练题

1、用右图所示装置进行实验．将a中的NaOH浓溶液挤入盛满CO2气体的b中，打开止水夹．可能看到的现象是（　　）

A．无明显现象 B．导管处有气泡冒出

C．气球胀大 D．c水倒吸入导管中

2、小丽同学为了鉴别澄清石灰水和氢氧化钠溶液，设计了A、B、C三种方法（如下图所示），其中可行的（　　　　）．（填标号）

小华同学用图甲所示方法也能达到鉴别目的，则R物质是＿＿＿＿＿＿．

3、从石灰浆抹的墙壁上掉下的一块白色固体，为探究其成分进行如下实验：

实验步骤实验现象

①将固体研磨成粉末状，加水搅拌固体没有全部溶解

②取上层清夜，滴加酚酞试液溶液呈红色

③取不溶物，滴加稀盐酸有气泡生成

由此得出的结论正确的是（　　）

A．一定有CaCO3和Ca（OH）2

B．一定有Ca（OH）2，可能有CaCO3

C．一定没有CaCO3和Ca（OH）2

D．一定有CaCO3，可能有Ca（OH）2

4、（2013•朝阳模拟）从石灰浆抹的墙壁上掉下一块白色固体，某学生为探究其成分进行了如下实验：①将固体研磨成粉末状，加水搅拌固体没有全部溶解；②取上层清液，滴加酚酞试液溶液呈红色．根据以上现象得出的结论正确的是（　　）

A．一定有CaCO3和Ca（OH）2

B．一定有Ca（OH）2，可能有CaCO3

C．一定没有CaCO3和Ca（OH）2

D．一定有CaCO3，可能有Ca（OH）2

5、化学课上，老师将CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，我们观察到前者变浑，后者没有明显现象，CO2和 NaOH是否发生了化学反应呢？甲、乙两同学设计了如图所示的A、B两个实验来验证，观察到现象是：装置A软塑料变扁，装置B活塞向上运动。

（1）甲同学认为这两个实验都可行，其反应原理都可以用化学方程式表示为 　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）乙同学提出了质疑，他认为这两个实验都不能证明使容器内压强变小的原因是CO2与NaOH反应，还是CO2溶于水，甲同学认为可以补充一个实验来回答该问题，该实验是 　　　　　　　　　　　　　 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（只利用A装置--矿泉水瓶进行）。

6、(2013年北京)化学小组的同学探究二氧化碳与氢氧化钠的反应，实验方案如下：

(1)步骤①中气体鼓起的原因可能是________________________________________。

(2)步骤②中的操作是________________________________________，其目的是______________________________________________________________________________。

(3)步骤④中发生反应的化学方程式为：________________________________________。

(4)本实验的结论是________________________________________。

7、甲同学为了区别氢氧化钠和氢氧化钙溶液，设计了如图所示的四组实验方案．

（1）其中能达到实验目的是＿＿＿＿＿＿。

（2）在C组实验中发生的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）实验结束后，甲同学将A、C组四支试管中的溶液倒入同一容器中，看到溶液变浑浊，该现象说明有＿＿＿＿＿＿物质生成（填化学式），滴入酚酞后溶液呈红色．

（4）滴入酚酞后溶液呈红色，说明溶液呈碱性．使溶液呈碱性的物质是什么呢？甲同学进一步推测：溶液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和＿＿＿＿三种物质中的一种，或是三种物质两两混合组成的混合物．

（5）为了验证推测，甲同学查阅资料，获悉氯化钡溶液呈中性，并设计如下实验加以验证．请根据要求完成下列空白：

（6）乙同学认为甲同学第②步验证的结论不严密，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/a27275ede53a580216fcfed9.html