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专项(四)碱与二氧化碳反应的探究考点突破一、二氧化碳与氢氧化钠是否发生反应的探究1.问题的提出:二氧化碳通入氢氧化钠溶液,发生反应的化学方程式为,该实验的现象是。2.证明CO2与氢氧化钠溶液发生反应的思路(1)证明有新物质碳酸钠生成实验方案实验现象实验结论①取少量反应后的溶液于试管中,加入过量振荡二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了化学反应②取少量反应后的溶液于试管中,加入少量振荡③取少量反应后的溶液于试管中,加入少量振荡CO2+2NaOHNaCO3+H2O无明显现象稀盐酸有气泡冒出氢氧化钙溶液有白色沉淀产生氯化钙溶液有白色沉淀产生考点突破(2)证明反应物消失①证明氢氧化钠消失:氢氧化钠溶液显性,加入酚酞试剂后,溶液变成色,碳酸钠溶液也显性,加入酚酞试剂后,溶液也变成色,因此(填“能”或“不能”)使用酚酞试剂来检验氢氧化钠是否消失。碱红碱红不能考点突破②证明CO2的减少(有压强差产生)实验装置图实验现象试管内液面上升水槽中的水回流进烧瓶气球变大塑料瓶变瘪U形管内液面左高右低考点突破3.思考以上方法,还有不完善的地方,请写出原因及完善的方法:。4.启示:保存氢氧化钠溶液时应该保存。3.原因:因为二氧化碳能溶于水且与水反应,而氢氧化钠溶液中有水,无法证明是二氧化碳溶于水还是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应使气压减小。完善的方法:将氢氧化钠溶液换成等体积的水做对比实验,观察对比二者反应后的现象密封考点突破二、碱变质的探究1.氢氧化钠变质的探究(1)氢氧化钠变质的原因氢氧化钠固体敞口放置时,会因吸收空气中的而潮解,吸收空气中的而变质,变质的化学方程式是,变质后质量会(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)氢氧化钠变质情况分析氢氧化钠在空气中敞口放置一段时间后:①没有变质,其成分为;②部分变质,其成分为;③完全变质,其成分为。水蒸气二氧化碳2NaOH+CO2Na2CO3+H2O增大NaOHNaOH、Na2CO3Na2CO3考点突破(3)检验氢氧化钠是否变质的方法检验氢氧化钠是否变质,实质是检验固体物质中是否有,检验的方法通常有:①加酸溶液:取少量样品于试管中,滴加,如果产生,说明已变质。其反应原理用化学方程式表示为。②加碱溶液:取少量样品于试管中,向其中滴加溶液,如果产生,说明已经变质。其反应原理用化学方程式表示为。③加盐溶液:取少量样品于试管中,向其中滴加溶液,如果产生,说明已经变质。其反应原理用化学方程式表示为。C𝐎𝟑𝟐-足量稀盐酸气泡Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2OCa(OH)2白色沉淀Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOHCaCl2白色沉淀Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl考点突破(4)检验氢氧化钠的变质程度检验氢氧化钠变质的程度,实质是检验是否有,但在检验此物质时,受到干扰,需要先加入足量的除去干扰物质,然后再加入检验此物质的存在。(5)如何除去部分变质的氢氧化钠中的碳酸钠滴加适量的溶液,然后过滤,得到氢氧化钠溶液,再蒸发,得到氢氧化钠固体。NaOHNa2CO3CaCl2溶液无色酚酞溶液Ca(OH)2考点突破2.氢氧化钙变质的探究(1)氢氧化钙变质的原因氢氧化钙吸收空气中的而变质,变质的化学方程式是,变质后固体质量会(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)变质情况分析氢氧化钙在空气中敞口放置一段时间后:①没有变质,其成分为;②部分变质,其成分为;③完全变质,其成分为。二氧化碳Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O增大Ca(OH)2Ca(OH)2、CaCO3CaCO3考点突破(3)检验氢氧化钙的变质程度取样品于试管中加入足量蒸馏水,振荡,静置,取上层清液于试管中,滴加溶液,倒去上层清液,向试管中,滴加,如果,则完全变质;如果,则部分变质。酚酞足量的稀盐酸酚酞不变色,有气泡产生酚酞变红,有气泡产生典题训练一、氢氧化钠与二氧化碳是否反应的探究1.[2018·密云一模]小希设计了一套如图所示的实验装置,并完成实验。实验开始时,打开K2关闭K1,向其中通入CO2气体。一段时间后,关闭K2打开K1,继续通入CO2气体。(1)以上实验是为了证明。(2)若要达到实验目的,预期看到的实验现象是。二氧化碳能和氢氧化钠溶液反应图G4-1打开K2关闭K1时澄清石灰水不变浑浊,关闭K2打开K1时澄清石灰水变浑浊典题训练[解析](1)此实验为对比实验,观察二氧化碳通入或不通入氢氧化钠溶液中,B中石灰水的变化情况,因此实验目的是为了证明二氧化碳能和氢氧化钠溶液反应。(2)打开K2关闭K1,氢氧化钠溶液能吸收全部的二氧化碳,因此没有二氧化碳进入B中,石灰水不变浑浊;关闭K2打开K1时二氧化碳直接进入石灰水中,石灰水变浑浊。典题训练2.[2018·石景山二模]实验小组的同学将CO2通入氢氧化钠溶液时,没有观察到明显现象。为了能通过实验现象证明二氧化碳与氢氧化钠确实发生了反应,进行了以下探究。提出问题如何能观察到反应的变化过程?查阅资料NaOH、Na2CO3在水中的溶解度。温度/℃0102030NaOH的溶解度/g4251109119Na2CO3的溶解度/g7.112.221.839.7典题训练NaOH、Na2CO3在乙醇中的溶解度温度/℃NaOH的溶解度/gNa2CO3的溶解度/g18.5~2517.3不溶进行实验注:乙醇在实验中只作为溶剂,不参与化学反应。实验实验装置实验操作实验现象1打开止水夹,通入CO2,气球明显鼓起后关闭止水夹一段时间后,气球明显变瘪典题训练实验实验装置实验操作实验现象2室温下,向10mL澄清饱和的NaOH溶液中通入适量CO2试管内壁出现白色固体3①室温下,向10mL饱和的NaOH乙醇溶液中缓慢通入适量CO2甲中出现白色沉淀,乙中无明显现象②滴入稀盐酸甲中有气泡生成,乙中澄清石灰水变浑浊典题训练解释与结论(1)二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式为。(2)实验1中,气球明显变瘪的原因是。(3)实验2中,试管内壁上出现白色固体的原因是_______________________________________________________________________________________________。(4)实验3甲中出现白色沉淀的原因是。(5)实验3中操作②的目的是。反思与评价(6)实验1是从(填“反应物消耗”或“新物质生成”)角度证明化学反应发生。CO2+2NaOHNa2CO3+H2OCO2与NaOH反应,使压强变小生成碳酸钠的质量大于原溶液中氢氧化钠的质量,碳酸钠的溶解度小于氢氧化钠的溶解度二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠不溶于乙醇证明二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠反应物消耗典题训练[解析](2)开始通入二氧化碳时,气球膨胀,但由于二氧化碳气体与氢氧化钠溶液发生了反应,导致装置内的气体压强减小,所以气球变瘪。(3)二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水,由于生成碳酸钠的质量大于原溶液中氢氧化钠的质量,且碳酸钠的溶解度小于氢氧化钠的溶解度,所以实验2中,试管壁上出现白色固体。(4)实验3甲中通入二氧化碳后,二氧化碳与氢氧化钠发生反应生成了碳酸钠,而碳酸钠不溶于乙醇,所以甲中出现白色沉淀。(5)碳酸钠能与盐酸反应生成二氧化碳气体,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,所以实验3中操作②的目的是证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应生成了碳酸钠。(6)实验1是通过通入二氧化碳气体与氢氧化钠反应,改变了装置内的压强来证明化学反应的发生。典题训练3.[2013·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:实验装置实验步骤实验现象①将注射器1中的溶液推入充有CO2的瓶中气球鼓起②……无明显现象③将注射器2中的溶液推入瓶中溶液中有气泡产生,气球变瘪④向外拉注射器3澄清石灰水变浑浊(1)步骤①中气球鼓起的原因可能是。(2)步骤②中的操作是,其目的是。NaOH2溶液吸收CO2,装置内压强变小,气球鼓气向外拉注射器3证明步骤①将装置内的CO2完全吸收典题训练3.[2013·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:实验装置实验步骤实验现象①将注射器1中的溶液推入充有CO2的瓶中气球鼓起②……无明显现象③将注射器2中的溶液推入瓶中溶液中有气泡产生,气球变瘪④向外拉注射器3澄清石灰水变浑浊(3)步骤④中发生反应的化学方程式为。(4)本实验的结论是。Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2OCO2能和NaOH溶液反应典题训练二、碱变质的探究4.氢氧化钠放置在空气中容易变质。(1)请用化学方程式表示氢氧化钠变质的原因:。(2)可用于判断某一氢氧化钠样品是否变质的试剂是(填序号)。A.石蕊溶液B.酚酞溶液C.足量盐酸(3)除去部分变质的氢氧化钠中的杂质,可以选用的试剂是(填序号)。A.适量氯化钙溶液B.适量氢氧化钙溶液C.适量盐酸(4)若要检验Na2CO3溶液中是否含有NaOH,你的实验方案为__________________________________________________________________________________________________________________________。2NaOH+CO2Na2CO3+H2OCB取少量样品于试管中,向其中加入过量的氯化钙溶液,出现大量白色沉淀,静置后向上层清液中滴加酚酞溶液,若酚酞变红,则说明Na2CO3溶液中含有NaOH典题训练5.一次用餐中,小丽对“固体酒精”产生好奇,于是她买回一袋,和同学一起对其进行研究。查阅资料固体酒精中含酒精、氢氧化钠等物质。提出问题固体酒精中的氢氧化钠是否变质及变质的程度如何?作出猜想小丽猜想:没有变质,只含有氢氧化钠;小明猜想:全部变质,只含有碳酸钠;你的猜想:部分变质,含有。氢氧化钠在空气中变质的化学方程式是。实验探究小丽取少量固体酒精在水中充分溶解后过滤,取上述滤液于试管中,滴入几滴稀盐酸,无明显现象;小丽说氢氧化钠没变质,小明认为她的结论不正确,其理由是。碳酸钠和氢氧化钠2NaOH+CO2Na2CO3+H2O滴加盐酸的量少,盐酸首先和氢氧化钠反应典题训练请你补全实验设计,填写表格中的空白,证明固体酒精中的氢氧化钠是否变质及变质的程度。拓展提升除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质,方法是(用化学方程式表示)。实验操作实验现象实验结论①有气泡产生小丽的猜想不成立②__________________________________________________________________________________你的猜想成立取少量滤液于试管中,加入过量稀盐酸充分反应再取少量滤液于试管中,加入过量氯化钡溶液;充分反应后过滤,再向滤液中加入几滴酚酞溶液有白色沉淀产生,溶液变成红色Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH典题训练6.[2018·青岛]某兴趣小组在实验室里准备常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中,有一瓶未盖瓶塞且标签破损的溶液(如图G4-2),他们决定对这瓶溶液的成分进行探究。提出问题这瓶溶液的溶质是什么?获得信息(1)酸、碱、盐的性质实验中用到含钠元素的物质有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠。(2)实验室里盛放碱性溶液的试剂瓶通常使用橡胶塞。(3)碳酸氢钠溶液与氯化钡溶液不反应;氯化钡溶液呈中性。提出猜想猜想一:氢氧化钠;猜想二:碳酸钠;猜想三:碳酸氢钠。图G4-2典题训练实验探究(1)小军取样滴加稀盐酸有产生,得出结论:该溶液的溶质是碳酸钠或者是。(2)小军另取样加入过量的氯化钡溶液,观察到有产生,进而得出结论:该溶液的溶质是碳酸钠。(3)小华认为小军的结论不完全正确,理由是____________________________________________________________。小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:(4)取小军第二次实验后的上层清液,滴入无色酚酞溶液,溶液呈红色。无色气泡碳酸氢钠白色沉淀若溶液中溶质是氢氧化钠,会与空气中的CO2