劃重點

01

知識點簡介

氫氧化鈉與二氧化碳反應

二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應無明顯的實驗現象，其反應的原理是：2NaOH CO2=Na2CO3 H2O。如何證明沒有明顯現象的化學反應發生了呢？我們一般從兩個方面入手證明：

1 證明有新物質生成。

2 證明反應物減少了或消失了。

★思路1：證明有新物質生成★

(1)利用碳酸鈉的化學性質證明

思路點撥：氫氧化鈉與二氧化碳反應後産生了碳酸根離子，隻要檢驗出溶液中有碳酸根離子就可以證明溶液中有新物質産生了。

【注意】：在加入鹽酸時，要注意加入的量，因為當氫氧化鈉與二氧化碳反應不完全時，溶液中還可能存在氫氧化鈉，它會優先與鹽酸反應。

（2）利用碳酸鈉的溶解性證明

利用氫氧化鈉易溶于乙醇，碳酸鈉難溶于乙醇，将二氧化碳通入乙醇的溶液中，通過觀察到溶液中有白色沉澱生成，證明有新物質産生，說明氫氧化鈉與二氧化碳發生了反應。

★思路2：證明反應物減少或消失了★

（1）利用氣球、U型管等密閉裝置，利用二者反應後氣壓減小來判斷。

思路點撥：二氧化碳與氫氧化鈉反應使密閉容器内二氧化碳氣體的體積縮小進而引起氣壓的改變，我們在證明氫氧化鈉與二氧化碳是否發生反應時，可借助氣壓的改變現象來證明。

【注意】在證明氫氧化鈉溶液與二氧化碳發生反應時，若實驗中使用的氫氧化鈉溶液體積較大，應該通過對比實驗排除水對實驗的幹擾。

（2）利用數字化實驗

利用二氧化碳傳感器、壓強傳感器等設備，測定二氧化碳的含量及壓強變化，證明反應物的減少。

明原理

02典例展示

典例分享

為探究CO2與NaOH溶液發生的反應,某興趣小組嘗試用不同的方式進行實驗。

查閱資料

Ⅰ.20 ℃時,幾種物質在水中的溶解度見下表:

Ⅱ.本實驗條件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别約為11.0和8.5。

實驗探究

(1)實驗一:小雨取一充滿CO2的礦泉水瓶,加入一定量的水,立即擰緊瓶蓋,振蕩,發現瓶子變癟;小雨另取一相同的充滿CO2的礦泉水瓶,向其中加入與水等體積的NaOH溶液,立即擰緊瓶蓋,振蕩,得到溶液X,此時觀察到的現象是　　　　　　　　。實驗中,小雨采用兩隻礦泉水瓶做對比實驗的目的是　　 。

(2)實驗二:為檢驗CO2與NaOH溶液反應的産物,小亮取實驗一所得溶液X少許,向其中滴加BaCl2溶液,有白色沉澱産生,該反應的化學方程式為　　 　　。實驗中不宜将BaCl2溶液換成CaCl2溶液的原因是　 　 。

(3)實驗三:小華取實驗一所得溶液X少許,向其中加入過量的BaCl2溶液,振蕩,靜置,取上層清液,滴入1滴酚酞溶液,發現溶液呈　　　　色,證明溶液X中有NaOH剩餘。實驗中,小華沒有直接向少量溶液X中滴入酚酞溶液,理由是　　　　　　　。

(4)實驗四:興趣小組将CO2持續通入一定濃度一定量的NaOH溶液中,用數字化實驗技術測定反應過程中溶液的pH和溫度變化,結果如圖甲、乙所示。

圖甲中,AB段發生反應的化學方程式　 。圖乙中,DE段溫度變化的原因是　 。

【反思感悟】

(5)實驗從CO2減少、NaOH減少、Na2CO3生成等物質的變化,以及　　　　轉化等視角多維度探究CO2與NaOH發生了反應,對于現象不明顯的化學反應,可以通過現代技術手段進行數據測定,實現反應過程的“可視化”。

參考答案及解析：

(1)礦泉水瓶變癟,且比裝水的更癟，證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液發生了化學反應。（通過對比證明反應物的減少）

(2)Na2CO3 BaCl2=BaCO3↓ 2NaCl 如果NaOH溶液有剩餘,會與CaCl2形成微溶于水的Ca(OH)2,也會有白色沉澱。（通過證明有有新物質産生證明反應的發生）

(3)紅　碳酸鈉溶液顯堿性,也能使酚酞溶液變紅（實驗方案中常見的錯誤，要注意哦）

(4)2NaOH CO2=Na2CO3 H2O（在氫氧化鈉與二氧化碳的反應中氫氧根離子逐漸減少，所以溶液pH減小，但碳酸鈉溶液顯堿性所以pH依然大于7，在B-C的過程中會發生反應Na2CO3 CO2 H2O=2NaHCO3

二氧化碳與氫氧化鈉生成碳酸鈉和水的反應是放熱反應)

(5)能量

鞏固練習

1：某實驗小組的同學為了使二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應産生明顯現象,用燒瓶收集二氧化碳後,按以上裝置進行實驗,擠壓膠頭滴管(膠頭滴管中盛有濃的氫氧化鈉溶液),打開止水夾,形成紅色噴泉。 有同學提出疑問,該實驗中二氧化碳減少是否能證明二氧化碳确實與氫氧化鈉發生了反應?

①若二氧化碳與氫氧化鈉發生了反應,則需要證明反應後的溶液中有　　　　　生成。請你設計實驗證明(簡要說明操作、現象): 　 。

②對于無明顯現象的反應,根據化學反應的基本特征,應如何證明其發生了化學反應? 請寫出你的設計思路:　 。

答案及解析：

①碳酸鈉 取少量燒瓶内的液體于試管中，向其中加入足量的澄清石灰水，若澄清石灰水變渾濁，則二氧化碳與氫氧化鈉發生了反應。( 這個小題是從有新物質産生的角度來證明的）

②證明有新物質生成。（化學反應的基本特征是有新物質産生，所以要從産生新物質的角度回答。）

2：某小組的同學對氫氧化鈉與二氧化碳是否能發生反應進行了探究。

【反思與評價】

1.經過思考同學們認為方案一不太嚴謹，原因是 。

2.方案二中水的作用是 。

答案及解析：

1. 碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液均顯堿性，都可以使酚酞變紅。

2.對比作用。在實驗中氫氧化鈉與水同時與二氧化碳作用，通過液面的變化反映出二氧化碳與氫氧化鈉發生了反應，并排除了水的幹擾。

利用氣壓差檢驗的常用裝置及改進裝置

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