Question

18．下面是利用如圖裝置完成驗證二氧化碳性質的實驗．
（1）注射器1中盛有10mL水，注射器2中盛有10mL石蕊溶液，A中充滿CO₂，B中盛有NaOH溶液．先將K關閉，推注射器1向A中注入水，一段時間后，看到氣球變鼓，再將注射器2中石蕊溶液注入A中，看到的現(xiàn)象是溶液變紅色，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊試液變紅色；最后，打開K，看到的現(xiàn)象是溶液沿導管進入錐形瓶．
（2）注射器1中盛有5mL的石灰水，注射器2中盛有10mLNaOH溶液，A中充滿CO₂，B中盛有稀鹽酸（通常狀況下，1體積的水約能溶解1體積二氧化碳）．
①關閉K，將注射器2中的10mLNaOH溶液注入A中，輕輕振搖，看到的現(xiàn)象是氣球變鼓，甲同學說此現(xiàn)象不能證明CO₂和NaOH發(fā)生了反應．于是甲同學提出了猜想：上述實驗后，可以向外拉動注射器1吸入少量液體和氣體如果看到溶液變渾濁現(xiàn)象，則證明CO₂和NaOH發(fā)生了反應．
②對甲同學的猜想，乙同意認為不夠準確，原因是二氧化碳也能使石灰水變渾濁．乙同學認為，只需打開止水夾K就能證明CO₂和NaOH發(fā)生了反應，則A中觀察到的現(xiàn)象是有氣泡生成，請寫出此實驗中能證明實驗結論的化學反應方程式Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二氧化碳能與水反應生成碳酸，碳酸顯酸性能使石蕊變紅色和容器內壓強的改變來解答；
（2）根據(jù)二氧化碳能與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀解答，碳酸鈉能與氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀，碳酸鈉能與鹽酸反應生成二氧化碳氣體解答；氣體參與反應導致容器內壓強減小，碳酸鈉能與石灰水反應生成白色沉淀、二氧化碳也能與石灰水反應生成白色沉淀；根據(jù)檢驗碳酸根存在的方法來分析．

解答 解：（1）二氧化碳能溶于水，且與水反應生成碳酸，碳酸能使石蕊試液變紅色；且容器內氣體減少，壓強減小，在外界氣壓的作用下，打開K會看到燒杯B中的溶液進入錐形瓶；故填：溶液變紅色；二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊試液變紅色；溶液沿導管進入錐形瓶；
（2）①二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，導致錐形瓶內的壓強減小，外界空氣由玻璃管進入氣球，看到氣球變大，若向外拉動注射器1，石灰水與碳酸鈉反應生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉；故填：氣球變鼓；溶液變渾濁；
②但是氫氧化鈣溶液與二氧化碳反應也會出現(xiàn)碳酸鈣白色沉淀，可以用加入鹽酸的方法來檢驗是否有碳酸鈉的存在，可打開K，在外界大氣壓的作用下，鹽酸進入錐形瓶，若看到有氣泡產(chǎn)生，則證明發(fā)生了反應．故填：二氧化碳也能使石灰水變渾濁；有氣泡生成；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．

點評 本考點既考查了二氧化碳與堿反應的化學性質，也考查了質量守恒定律和實驗設計中物理和化學的聯(lián)系，綜合性強．二氧化碳的化學性質和質量守恒定律的內容要記牢，有關理化合科的考點有：大氣壓強與化學反應的聯(lián)系等，希望同學們好好把握．