某興趣小組同學以“探究CO2與NaOH溶液的反應(yīng)”為主題開展項目式學習，興趣小組同學將CO2通入NaOH溶液中，發(fā)現(xiàn)無明顯現(xiàn)象，為了證明該反應(yīng)發(fā)生，他們設(shè)計了如下探究實驗：
【設(shè)計思路】Ⅰ：驗證有新物質(zhì)生成
Ⅱ：驗證反應(yīng)物減少或消失
【實驗探究】不同的興趣小組設(shè)計自己的實驗方案，完成自己的探究任務(wù)
（1）實驗一：1組同學取兩者反應(yīng)后的溶液X少許，向其中加入足量的稀鹽酸，現(xiàn)象為 有大量氣泡產(chǎn)生有大量氣泡產(chǎn)生，另取溶液X少許，滴加BaCl2溶液，現(xiàn)象為有 白色沉淀白色沉淀產(chǎn)生，通過現(xiàn)象，都證明了新物質(zhì)的生成，小華認為BaCl2溶液也可以換成CaCl2溶液，小明根據(jù)右表中幾種物質(zhì)在20℃時的溶解度數(shù)據(jù)認為不宜更換，請說明理由 如果氫氧化鈉溶液有剩余，與CaCl2中的Ca2+形成微溶于水的氫氧化鈣，也會有白色渾濁如果氫氧化鈉溶液有剩余，與CaCl2中的Ca2+形成微溶于水的氫氧化鈣，也會有白色渾濁。
| 20℃ | Na2CO3 | NaHCO3 | Ca（OH）2 | Ba（OH）2 |
| S/g | 21.5 | 9.6 | 0.165 | 3.89 |
向NaOH的乙醇溶液中通入CO2
向NaOH的乙醇溶液中通入CO2
的實驗方案，出現(xiàn)了 白色沉淀
白色沉淀
現(xiàn)象，也證明了新物質(zhì)的生成。（3）實驗三：3組同學將充滿CO2氣體的試管倒扣在NaOH溶液中，觀察到
試管內(nèi)液面上升到充滿整個試管
試管內(nèi)液面上升到充滿整個試管
，從而認為CO2被NaOH溶液反應(yīng)掉了，但小明認為，還應(yīng)進行CO2倒扣在等量 水
水
的對比實驗才能得出這一結(jié)論。
（4）實驗四：4組同學查閱資料得知：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分別約為11.0和8.5，于是他們將CO2持續(xù)通入一定濃度一定量的NaOH溶液中，用數(shù)字化實驗技術(shù)測定反應(yīng)過程中溶液的pH和溫度變化，結(jié)果如圖1、圖2所示。
①圖1中，BC段發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
。②圖2中，DE段溫度變化的原因是
二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)放熱
二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)放熱
。【感悟】關(guān)于CO2與NaOH是否發(fā)生了反應(yīng)，同學們借助實驗，從Na2CO3生成，CO2減少、NaOH減少等物質(zhì)的變化，以及
能量
能量
轉(zhuǎn)化等視角多維度進行了探究，還了解了通過現(xiàn)代技術(shù)手段進行數(shù)據(jù)測定，可以實現(xiàn)反應(yīng)過程的“可視化”。【拓展】同學們對數(shù)字化實驗技術(shù)探究化學反應(yīng)產(chǎn)生了濃厚的興趣，又設(shè)計了如圖裝置進行實驗，實驗時先后將兩種溶液快速推入，瓶內(nèi)壓強變化如圖乙：
（1）根據(jù)圖像分析，實驗中開始先推入的是
NaOH
NaOH
溶液；圖像中a、b、c、d四個點，溶液的pH最大的點是 b
b
點。（2）bc段壓強不變的原因是
鹽酸先和剩余的NaOH溶液反應(yīng)生成氯化鈉和水
鹽酸先和剩余的NaOH溶液反應(yīng)生成氯化鈉和水
（文字解釋），cd段壓強變大的原因：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
（方程式解釋），e點的壓強小于a點可能的原因是 部分二氧化碳溶于水
部分二氧化碳溶于水
，若氫氧化鈉溶液中含有酚酞，則圖中a、b、c、d四個點，d
d
點時溶液可能從紅色變?yōu)闊o色。【答案】有大量氣泡產(chǎn)生；白色沉淀；如果氫氧化鈉溶液有剩余，與CaCl2中的Ca2+形成微溶于水的氫氧化鈣，也會有白色渾濁；向NaOH的乙醇溶液中通入CO2；白色沉淀；試管內(nèi)液面上升到充滿整個試管；水；Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3；二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)放熱；能量；NaOH；b；鹽酸先和剩余的NaOH溶液反應(yīng)生成氯化鈉和水；Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O；部分二氧化碳溶于水；d
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/10/12 21:0:2組卷：148引用：1難度：0.3
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1．化學興趣小組的同學在進行酸和堿的性質(zhì)探究時，進行了圖一、圖二、圖三等三個實驗：
（1）【實驗一】濃硫酸稀釋過程中的能量變化。
圖一實驗中，觀察到用石蠟固定在銅片下的乒乓球脫落，說明濃硫酸稀釋時（填“吸熱”或“放熱”）
（2）【實驗二】溶液濃度對硫酸化學性質(zhì)的影響。
圖二實驗中，觀察到很快變黑的是濾紙（填“A”或“B”），由此可知，硫酸溶液的濃度不同，性質(zhì)不同。
（3）【實驗三】探究鹽酸和氫氧化鈣的化學性質(zhì)，取8支試管分別用A-H編號后，做如圖三的實驗。
①實驗中觀察到有氣泡生成的試管是（填編號）；
②試管C中反應(yīng)的化學方程式為。
③實驗后某試管中為紅色溶液，當向其中加入過量的澄清石灰水后，溶液變?yōu)樗{色。由此推斷，該試管是。（填編號）
④H試管的反應(yīng)常用來檢驗二氧化碳，請寫出反應(yīng)的化學方程式。
⑤E、F、G試管實驗完成后，將試管內(nèi)清液都倒入同一只潔凈的大燒杯中，發(fā)現(xiàn)有白色沉淀生成，上層清液呈無色。上層清液中溶質(zhì)的成分除酚酞外一定有，可能還有。發(fā)布：2024/12/25 12:0:1組卷：92引用：5難度：0.5 -
2．某化學興趣小組的同學利用實驗室器材進行了實驗探究
[實驗一]如圖1是實驗室常用的幾種實驗裝置，請回答下列問題：
（1）寫出實驗室用AE裝置組合制取某種氣體的化學方程式，用E裝置收集該氣體，氣體從（填“a”或“b”）端進入。
（2）實驗室制取的CO2中常含有少量雜質(zhì)氣體會干擾F實驗的目的。為排除干擾，除去該雜質(zhì)并檢驗是否除凈，將產(chǎn)生的混合氣體依次通過上述裝置（在B至E中選擇，填序號，裝置不重復(fù)），再進入F裝置：F裝置內(nèi)產(chǎn)生的現(xiàn)象為。
[實驗二]探究酸堿中和反應(yīng)。利用圖2裝置進行實驗，實驗開始后將注射器內(nèi)的液體逐滴注入燒瓶內(nèi)。
（1）實驗測得燒杯中溶液的pH隨時間的變化關(guān)系如圖3所示，c點所示溶液加熱蒸干所得固體是（填化學式）。
（2）該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，對應(yīng)圖3中點溫度最高。
（3）能說明鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生化學反應(yīng)的依據(jù)是：
①溶液的顏色從紅色變?yōu)闊o色；②溶液的pH。
[實驗三]探究NaOH和CO2的反應(yīng)。
（1）從壓強變化的角度探究。
①利用圖4裝置進行實驗，先擠壓膠頭滴管，再打開止水夾，觀察到燒瓶內(nèi)形成紅色“噴泉”，原因是燒瓶內(nèi)壓強（填“大于”或“小于”）外界大氣壓；
②利用圖5裝置進行實驗，分別將等體積的NaOH溶液和水同時注入盛有等體積CO2的玻璃容器中。證明CO2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的實驗現(xiàn)象是。
（2）利用“數(shù)字化實驗”探究。利用圖6裝置進行實驗，實驗過程中裝置內(nèi)壓強變化如圖7所示，a點時推入NaOH溶液，b點時推入稀鹽酸。
①ab段對應(yīng)反應(yīng)的化學方程式；
②bc段壓強不變的原因是；
③證明CO2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的實驗現(xiàn)象是。發(fā)布：2024/12/25 16:30:1組卷：138引用：2難度：0.3 -
3．在實驗課上，同學們將CO2通入到Ca（OH）2溶液中觀察到有白色沉淀生成，而將CO2通入到NaOH溶液中無明顯現(xiàn)象。
【提出問題】CO2與NaOH溶液是否發(fā)生了化學反應(yīng)？
【提出猜想】CO2與NaOH溶液發(fā)生了化學反應(yīng)
【實驗探究】小明設(shè)計出了下列4種實驗裝置，其共同原理是二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，使容器內(nèi)壓強降低。
（1）實驗現(xiàn)象為：A中試管內(nèi)液面上升，B中，C中，D中水槽中的水部分進入燒瓶。
（2）小寧對小明的方案提出了質(zhì)疑，他認為小明的實驗不嚴謹，其理由是要得到科學嚴謹?shù)慕Y(jié)論，利用方案A，補做的對比實驗是。
（3）小麗的改進方案是利用反應(yīng)后的溶液來驗證猜想，請完成實驗報告。
【得出結(jié)論】CO2與NaOH溶液發(fā)生了化學反應(yīng)，請寫出CO2與NaOH反應(yīng)的化學方程式：實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 向?qū)嶒灪蟮娜芤?br />中加入稀鹽酸 猜想正確 。發(fā)布：2024/12/25 11:0:2組卷：72引用：3難度：0.1
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