20.为探究CO
2与NaOH溶液是否发生反应,某兴趣小组尝试用不同的方式进行实验。
【查阅资料】
Ⅰ.20℃时,几种物质在水中的溶解度见下表:
物质 | Na2CO3 | NaHCO3 | Ca(OH)2 | Ba(OH)2 |
溶解度/g | 21.5 | 9.6 | 0.165 | 3.89 |
Ⅱ.本实验条件下,Na
2CO
3溶液和NaHCO
3溶液的pH分别约为11.0和8.5。
【实验探究】
(1)实验一:小雨取一个充满CO
2的矿泉水瓶,加入一定量的水,立即拧紧瓶盖,振荡,发现瓶子变瘪,小雨另取一个相同的充满CO
2的矿泉水瓶,向其中加入与水等体积的NaOH溶液,立即拧紧瓶盖,振荡,得到溶液X,此时观察到的现象是
,实验中,小雨采用两只矿泉水瓶做对比实验的目的是
。
(2)实验二:为检验CO
2与NaOH溶液反应的产物,小亮取实验一所得溶液X少许,向其中滴加BaCl
2溶液,有白色沉淀产生,该反应的化学方程式为
,实验中不宜将BaCl
2溶液换成CaCl
2溶液的原因是
。
(3)实验三:小华取实验一所得溶液X少许,向其中加入过量的BaCl
2溶液,振荡,静置,取上层清液,滴入1滴酚酞试液,发现溶液呈
色,证明溶液X中有NaOH剩余。实验中,小华没有直接向少量溶液X中滴入酚酞试液,理由是
。
(4)实验四:兴趣小组将CO
2持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中,用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化,结果如图所示:
图1中,BC段发生反应的化学方程式为
;图2中,DE段温度变化的原因是
。再举一例,其反应过程中温度变化也符合DE段的化学方程式:
。
【反思感悟】
(5)实验从CO
2减少、NaOH减少、Na
2CO
3生成等物质的变化,以及
转化等视角多维度探究CO
2与NaOH发生了反应,对于现象不明显的化学反应,可以通过现代技术手段进行数据测定,实现反应过程的“可视化”。