Question

將CO₂通入NaOH溶液中無明顯現象．某學習小組的同學為了觀察到CO₂與NaOH溶液反應的明顯外觀現象，并同時利用這一反應來驗證質量守恒定律，設計了下列實驗．請根據實驗過程及內容，思考并回答相關問題．

(1)實驗裝置如圖甲所示．將整套裝置(包括CO₂及NaOH溶液)放在天平上稱量，測得質量為78.2 g．

(2)用力推壓注射器活塞向密閉的軟塑料瓶中注入10 mL　NaOH溶液(裝置如圖乙所示)，振蕩后觀察到的現象有________________．

(3)靜置片刻后，將整套裝置再次放在天平上稱量，測得其質量仍為78.2 g，你對這一結果的解析是________．

(4)通過上述探究實驗，你得到的啟示是：①②

①若采用有氣體參加或生成的反應來驗證質量守恒定律，應讓化學反應在________中進行．

②為進一步證明CO₂與NaOH溶液確已發生了化學反應，你還能想到的方法是________________．

Answer 1

答案：（2）塑料瓶被壓癟，注射器中剩余的10mLNaOH溶液立即“自動”進入塑料瓶中；CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

（3）由于反應容器密閉，生成物全部留在瓶中，也沒有空氣進入，因而反應前后質量相等（即質量守恒）

（4）①密閉容器    ②在生成物中滴入幾滴稀鹽酸，如果有氣泡冒出，證明發生了反應．

分析：本題考查了二氧化碳與堿反應的化學性質，二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應無明顯變化，于是設計實驗來證明．塑料瓶、注射器和藥品組成了一個密閉系統，當兩種藥品發生化學變化時，內外形成壓強差，于是產生了明顯現象，也證明了二氧化碳與氫氧化鈉溶液確實發生了化學反應．因為是一個密閉系統，同時也證明了質量守恒定律．本實驗也可以設計為：瓶吞雞蛋、噴泉實驗等．

解答：解：（2）二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收，瓶內壓強減小，外界大氣壓大于瓶內的壓強，因此塑料瓶被壓癟，同時注射器中剩余的10mL NaOH溶液立即被壓入塑料瓶中．氫氧化鈉吸收二氧化碳生成碳酸鈉與水，反應的方程式是CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；故答案為：塑料瓶被壓癟，注射器中剩余的10mLNaOH溶液立即“自動”進入塑料瓶中；CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O； 
（3）塑料瓶、注射器和藥品組成了一個密閉系統，因此質量守恒，再次放到天平上稱量，測得其質量仍為78.2g．故答案為：由于反應容器密閉，生成物全部留在瓶中，也沒有空氣進入，因而反應前后質量相等（即質量守恒）；
（4）驗證質量守恒定律，要用一個密閉容器或沒有氣體參加或生成．驗證生成的碳酸鈉中的碳酸根離子，用氫離子、鈣離子、鋇離子鑒別均可．故答案為：①密閉容器，②在生成物中滴入幾滴稀鹽酸，如果有氣泡冒出，證明發生了反應．