2021年中考化学二轮专题突破03《二氧化碳和氢氧化钠反应的探究》(含答案)

2021年中考化学二轮专题突破

03《二氧化碳和氢氧化钠反应的探究》

1.某同学在探究CO2和NaOH是否发生反应时，设计出如图所示的三种装置进行实验，请回答问题：

(1)写出图中标有字母的仪器名称：a__________；b____________。

(2)以上三个实验中，B、C两个实验有明显现象，请你记录该同学所观察到的实验现象：

实验B：_________________________________________；

实验C：_________________________________________。

(3)实验A因选用的仪器不当导致未能观察到明显现象，请你寻找一种物品替代该装置中的烧瓶，使实验获得成功，你将选用的物品是__________。

(4)请你进一步设计实验来检验CO2和NaOH溶液反应生成了Na2CO3，实验方法是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

2.实验小组同学用完全相同的4个充满二氧化碳的软塑料瓶验证二氧化碳的化学性质。

已知：通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳。

(1)实验一中发生反应的化学方程式为____________________；实验二中发生反应的化学方程式为____________________________________。

(2)上述4个实验中，验证了CO2能与NaOH反应的实验有__________________(填序号)。

(3)请判断实验1能否证明二氧化碳与水反应？并说明理由_____________________。

3.利用如图装置验证二氧化碳的部分性质，进行如下实验(甲、乙试剂瓶的体积均为250 mL)。

实验一：

若乙中盛有用紫色石蕊溶液染成的干燥的纸花，关闭K1，打开K2，通入潮湿的CO2气体，紫色纸花不变色，则甲中所盛试剂可能是________________________。关闭K2，打开K1，通入潮湿的CO2气体，紫色纸花变红，用化学方程式解释纸花变红的原因：________________________________________________________________________。

实验二：

若甲中盛有100 mL NaOH溶液，乙中盛有100 mL Ca(OH)2溶液。验证二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。

资料：通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳。

(1)甲中发生反应的化学方程式为______________________________________。

(2)你设计的实验方案是____________________________________________________。

4.某化学小组同学用图Z3－6所示的三套装置进行二氧化碳性质的探究。

已知：15 ℃、101 kPa下，1体积水约能溶解1体积的二氧化碳。

(1)A和B中质地较软的塑料瓶容积相等，装置的气密性良好，且充满CO2。将A的瓶盖打开，加入体积约为塑料瓶容积的蒸馏水，旋紧瓶盖后充分振荡；向B中也注入体积约为塑料瓶容积的蒸馏水，充分振荡。

①A中观察到的实验现象是____________。

②B中塑料瓶无明显变化，其原因是________________________________。

(2)用传感器测量C装置中圆底烧瓶内压强的变化。

①某同学检验C装置气密性。图甲中图像说明装置气密性良好，

该同学进行的操作是__________________________________________。

②在圆底烧瓶中充满CO2，通过注射器向瓶中注入液体。图乙是向C装置中分别加入同体积水和氢氧化钠溶液得到的气压变化图像，其中表示氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应的曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

5.如图是某研究性学习小组进行CO2与NaOH溶液反应的探究实验装置。

[查阅资料]

水的沸点与气体压强有关，气体压强小，沸点低；气体压强大，沸点高。

[实验探究]

实验步骤如下：

步骤①：如图所示，锥形瓶A盛满CO2气体，锥形瓶B盛有96 ℃以上但未沸腾的热水，烧杯中加入同样温度的热水(起保持锥形瓶B中水温恒定的作用)；

步骤②：取2支注射器，一支抽取20 mL水，另一支抽取20 mL浓NaOH溶液；

步骤③：将注射器中20 mL水注入锥形瓶A中，振荡后观察，锥形瓶B中的热水没有沸腾；

步骤④：取下盛水的注射器，再将盛20 mL浓NaOH溶液的注射器迅速连接到锥形瓶A上，注入该溶液并振荡，观察到明显的现象。

(1)实验开始前，依图连接好装置(锥形瓶A、B和烧杯均未盛装物质)，将一支空注射器连接到锥形瓶A上，并将其活塞缓慢向上拉，几秒后松手，观察活塞是否复位，这个操作的目的是__________________________。

(2)锥形瓶A中CO2与NaOH溶液反应的化学方程式是__________________________。

(3)步骤④锥形瓶B中产生的明显现象是________________；产生明显现象的原因是__________________________。

6.化学兴趣小组的同学们在课外活动中设计了以下实验(如图所示)研究某混合气体的组成。

(1)第一组：取三支试管，在其容积的二分之一处做标记。分别充满气体(甲为CO2，乙为A气体，丙为CO2和A的混合气体)后倒扣在NaOH溶液中。最终观察到的实验现象如图所示(压强差忽略不计)。据此推测，气体A的性质有______________________。

(2)第二组：同学们利用如图Z3－5所示的装置进行实验。实验步骤：关闭止水夹，向充满丙气体的集气瓶中注入10 mL NaOH溶液(足量)，充分反应后，冷却至室温，打开止水夹。观察到的实验现象是_________________________________________。实验过程中发生反应的化学方程式为_________________、___________________。

参考答案

7.答案为：

(1)试管　烧杯

(2)烧瓶中的气球逐渐鼓起   试管中的液面逐渐上升

(3)软塑料瓶

(4)从烧杯(或烧瓶)中取少量液体于试管中，并向试管中滴加过量稀盐酸

8.答案为：

(1)CO2＋H2O===H2CO3　 Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O

(2)4；1和3；2和3

(3)不能；因为通常情况下，1体积水能溶解1体积二氧化碳，该实验没有证明有碳酸生成

[解析]

(2)要想通过压强变化验证二氧化碳与氢氧化钠的反应，首先要排除水的干扰，实验4选择氢氧化钠固体与二氧化碳反应，排除水的干扰，可行；实验1和实验3，实验2和实验3，是两组对比实验，通过与同体积水反应，根据实验中瓶子变瘪程度不同，对比得出二氧化碳与氢氧化钠及氢氧化钙反应，也可行。

(3)二氧化碳除了可以和水反应外，二氧化碳还能溶于水，仅凭瓶子变瘪不能够说明二氧化碳与水反应了。

9.答案为：

实验一：浓硫酸或浓氢氧化钠溶液   CO2＋H2O===H2CO3

实验二：(1)CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O

(2)先关闭K1，打开K2，往导管中缓缓通入远远高于100 mL的二氧化碳，若甲、乙试剂瓶均无明显现象，打开K1，关闭K2，继续往导管中通入二氧化碳，若观察到乙试剂瓶中出现浑浊，则说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应

10.答案为：

(1)①塑料瓶变瘪

②1体积水约能溶解1体积的二氧化碳，瓶内气体压强保持不变

(2)①缓慢向外拉动注射器活塞一段距离，并保持活塞不动　②Ⅱ

[解析]

(1)A中观察到的实验现象是：塑料瓶变瘪；B中塑料瓶无明显变化，其原因是：1体积水约能溶解1体积的二氧化碳，瓶内气体压强保持不变。

(2)甲中图像说明装置气密性良好，该学生进行的操作是：缓慢向外拉动注射器活塞一段距离，并保持活塞不动；表示氢氧化钠与二氧化碳发生化学反应的曲线是Ⅱ，因为二氧化碳与氢氧化钠反应后，压强几乎变为零。

11.答案为：

(1)检查装置气密性

(2)2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O

(3)水沸腾　B中气压减小，水的沸点降低

[解析] (2)二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水。

(3)二氧化碳与氢氧化钠反应，瓶内的气体减少，压强变小，水的沸点降低，故水会沸腾。

12.答案为：

(1)不溶于水，也不与水或NaOH反应

(2)澄清石灰水倒吸入集气瓶中约115 mL，集气瓶中的液体变浑浊　

2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O　 Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH

[解析]

(1)由于二氧化碳能被氢氧化钠溶液全部吸收，所以第一支试管中的气体为甲，都是二氧化碳气体，才能充满液体；第二支试管中没有二氧化碳气体，都是A气体，液体没有进入试管中，说明A气体不溶于水，也不与水或氢氧化钠反应；丙为二者的混合气体，在第三支试管中，从液体上升到试管的一半可推知二氧化碳和A气体的体积比为1∶1。

(2)集气瓶体积为250 mL，其中二氧化碳和A气体各125 mL，因此最终集气瓶中液体体积应为二氧化碳的体积，即125 mL，由于开始已向集气瓶中注入10 mL的氢氧化钠溶液，所以澄清石灰水倒吸入集气瓶的体积约为115 mL。