Question

3．某小組在學習“二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應”時，進行了如下探究
【提出問題】二氧化碳是與氫氧化鈉反應，還是微溶于水中？
【查閱資料】①15℃時，101KPa時，二氧化碳的溶解度如表；

溶劑	水	酒精
1 溶解度	1.0	0.3

②15℃時，在酒精中，氫氧化鈉易溶，碳酸鈉微溶．
③通常情況下，稀溶液的體積約等于溶劑的體積．
【實驗設計】在15℃、101KPa時，制取二氧化碳并用于實驗甲、實驗乙．
【分析與表達】
（1）如果二氧化碳與氫氧化鈉反應，化學方程式是CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，那么氫氧化鈉應密封保存．
（2）實驗前，兩套裝置都進行了氣密性檢查．實驗乙裝置氣密性檢查的方法是將注射器活塞往外拉出一段（或者往里推一段），一會兒后觀察其是否回到遠處．若回到遠處，則氣密性良好．
（3）實驗甲中，同時滴入等體積的水和氫氧化鈉溶液后的現象是紅墨水液面左邊降低，右邊升高，最終右邊高于左邊．
（4）實驗乙中，將氫氧化鈉溶液完全滴入錐形瓶中，注射器活塞會自動向內移動并將酒精推入錐形瓶中，還可能觀察到的現象是生成白色渾濁或者沉淀．
（5）實驗乙結束后，注射器中酒精體積為20mL，則錐形瓶和膠頭滴管中剩余的二氧化碳體積為14mL，與氫氧化鈉反應的二氧化碳體積為63mL．

Answer 1

分析 （1）根據氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水進行分析；
（2）由于注射器摩擦力很小，且裝置本身就是密閉體系，所以推拉注射器活塞后裝置氣密性良好的情況下都能回到原位置；
（3）根據氫氧化鈉會與二氧化碳反應，二氧化碳會與水反應，但是二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應后，壓強的變化幅度大進行分析；
（4）根據氫氧化鈉與二氧化碳反應后裝置內的壓強減少速度快，但是碳酸鈉在酒精中是微溶的進行分析；
（5）根據二氧化碳在酒精中的溶解度是0.3，在水中的溶解度為1進行分析；

解答 解：首先要明確氣體的溶解度是體積而不是質量，是單位體積的溶劑溶解的氣體的體積．
（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，化學方程式為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，所以氫氧化鈉應密封保存；
（2）實驗前，兩套裝置都進行了氣密性檢查．實驗乙裝置氣密性檢查的方法是 將注射器活塞往外拉出一段（或者往里推一段），一會兒后觀察其是否回到遠處．若回到遠處，則氣密性良好（其他合理也可）
（3）氫氧化鈉會與二氧化碳反應，二氧化碳會與水反應，但是二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應后，壓強的變化幅度大，所以實驗甲中，同時滴入等體積的水和氫氧化鈉溶液后的現象是：右側液面升高，左側液面下降，一段時間后，右側液面緩慢下降，左側上升，右側液面仍高于左側；
（4）氫氧化鈉與二氧化碳反應后裝置內的壓強減少速度快，但是碳酸鈉在酒精中是微溶的，所以將氫氧化鈉完全滴入錐形瓶中，注射器會自動向內移動并將酒精推入錐形瓶，實驗乙中，還可能觀察到的現象是在錐形瓶中觀察到白色渾濁或者沉淀；
（5）錐形瓶加上膠頭滴管總體積為121mL，由于右側進入的酒精的體積為100mL，而擠壓后膠頭滴管中的7mL氫氧化鈉溶液也進入了錐形瓶，所以錐形瓶和膠頭滴管內液體總計7mL+100mL=107mL，而錐形瓶加上膠頭滴管總體積為121mL，所以剩余的二氧化碳的體積為121mL-107mL=14mL．溶液在氫氧化鈉溶液中的水的二氧化碳的質量為7mL×1=7mL．溶解在酒精中的二氧化碳體積為100mL×0.3=30mL，所以和氫氧化鈉反應的二氧化碳的體積為114mL-14mL（剩余的）-7mL（溶解于水的）-30mL（溶解于酒精的）=63mL．
故答案為：
（1）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O； 密封；
（2）將注射器活塞往外拉出一段（或者往里推一段），一會兒后觀察其是否回到遠處．若回到遠處，則氣密性良好（其他合理即可）．
（3）紅墨水液面左邊降低，右邊升高，最終右邊高于左邊．
（4）生成白色渾濁或者沉淀．
（5）14；63．

點評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中的提示進行解答，本題難度較大．