Question

3．為探究CO₂與過量的NaOH溶液確實發生了化學反應，甲、乙、丙三位同學設計了下列三種實驗裝置，請回答下列問題：

（1）請寫出CO₂與過量的NaOH發生反應的離子方程式：CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O．
（2）簡述丙裝置預計出現的實驗現象，解釋產生該實驗現象的原因二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應，使錐形瓶內氣體壓強減小，大氣壓將液體壓入錐形瓶．
（3）甲、乙、丙同學設計的三個方案中，有一個方案在實際操作中可行性和安全性存在問題，該方案是乙．（填甲、乙或丙）

Answer 1

分析 探究CO₂與過量的NaOH溶液確實發生了化學反應：甲方案，NaOH與CO₂發生反應，使容器內氣壓變小，液體被壓入試管中，試管內液面上升，燒杯內的液面下降；乙方案氫氧化鈉滴入和二氧化碳反應后壓強減小，氣球會膨脹；丙方案，滴入氫氧化鈉溶液和二氧化碳氣體反應，丙內壓強減小，燒杯中水會倒吸到錐形瓶．
（1）二氧化碳和過量氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水；
（2）氫氧化鈉溶液和二氧化碳反應丙裝置中氣體壓強減小，燒杯中水倒吸到丙中；
（3）二氧化碳恒溫氫氧化鈉反應，壓強減小，氣球增大可能會爆炸

解答 解：（1）CO₂與過量的NaOH反應生成碳酸鈉和水，反應的離子方程式為：CO₂+2OH^-═CO₃^2-+H₂O，
故答案為：CO₂+2OH^-═CO₃^2-+H₂O；
（2）丙裝置中滴入氫氧化鈉溶液和二氧化碳氣體反應，使錐形瓶內氣體壓強減小，大氣壓將液體壓入錐形瓶，出現燒杯中水會倒吸到錐形瓶中的現象，
故答案：二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應，使錐形瓶內氣體壓強減小，大氣壓將液體壓入錐形瓶；
（3）甲、乙、丙同學設計的三個方案中，甲；NaOH與CO₂發生反應，使容器內氣壓變小，液體被壓入試管中，不存在安全性問題；乙方案在實際操作中安全性存在問題，因為氫氧化鈉滴入和二氧化碳反應后壓強減小，氣球會膨脹，有可能爆炸，丙裝置中滴入氫氧化鈉溶液和二氧化碳氣體反應，丙內壓強減小，燒杯中水會倒吸到錐形瓶，不存在安全性問題，
故答案為：乙．

點評 本題考查了物質性質的實驗設計和實驗方法的應用，主要是二氧化碳和氫氧化鈉溶液的反應的產物實驗分析方案和實驗基本操作，裝置中的壓強變化是實驗裝置發生倒吸的原因，題目難度中等．