怎样验证氢氧化钠与二氧化碳反应（如何证明氢氧化钠与二氧化碳反发生了反应）

划重点

01

知识点简介

氢氧化钠与二氧化碳反应

二氧化碳与氢氧化钠溶液反应无明显的实验现象，其反应的原理是：2NaOH CO2=Na2CO3 H2O。如何证明没有明显现象的化学反应发生了呢？我们一般从两个方面入手证明：

1 证明有新物质生成。

2 证明反应物减少了或消失了。

★思路1：证明有新物质生成★

(1)利用碳酸钠的化学性质证明

思路点拨：氢氧化钠与二氧化碳反应后产生了碳酸根离子，只要检验出溶液中有碳酸根离子就可以证明溶液中有新物质产生了。

【注意】：在加入盐酸时，要注意加入的量，因为当氢氧化钠与二氧化碳反应不完全时，溶液中还可能存在氢氧化钠，它会优先与盐酸反应。

（2）利用碳酸钠的溶解性证明

利用氢氧化钠易溶于乙醇，碳酸钠难溶于乙醇，将二氧化碳通入乙醇的溶液中，通过观察到溶液中有白色沉淀生成，证明有新物质产生，说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。

★思路2：证明反应物减少或消失了★

（1）利用气球、U型管等密闭装置，利用二者反应后气压减小来判断。

思路点拨：二氧化碳与氢氧化钠反应使密闭容器内二氧化碳气体的体积缩小进而引起气压的改变，我们在证明氢氧化钠与二氧化碳是否发生反应时，可借助气压的改变现象来证明。

【注意】在证明氢氧化钠溶液与二氧化碳发生反应时，若实验中使用的氢氧化钠溶液体积较大，应该通过对比实验排除水对实验的干扰。

（2）利用数字化实验

利用二氧化碳传感器、压强传感器等设备，测定二氧化碳的含量及压强变化，证明反应物的减少。

明原理

02典例展示

典例分享

为探究CO2与NaOH溶液发生的反应,某兴趣小组尝试用不同的方式进行实验。

查阅资料

Ⅰ.20 ℃时,几种物质在水中的溶解度见下表:

Ⅱ.本实验条件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。

实验探究

(1)实验一:小雨取一充满CO2的矿泉水瓶,加入一定量的水,立即拧紧瓶盖,振荡,发现瓶子变瘪;小雨另取一相同的充满CO2的矿泉水瓶,向其中加入与水等体积的NaOH溶液,立即拧紧瓶盖,振荡,得到溶液X,此时观察到的现象是　　　　　　　　。实验中,小雨采用两只矿泉水瓶做对比实验的目的是　　 。

(2)实验二:为检验CO2与NaOH溶液反应的产物,小亮取实验一所得溶液X少许,向其中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,该反应的化学方程式为　　 　　。实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液的原因是　 　 。

(3)实验三:小华取实验一所得溶液X少许,向其中加入过量的BaCl2溶液,振荡,静置,取上层清液,滴入1滴酚酞溶液,发现溶液呈　　　　色,证明溶液X中有NaOH剩余。实验中,小华没有直接向少量溶液X中滴入酚酞溶液,理由是　　　　　　　。

(4)实验四:兴趣小组将CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中,用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化,结果如图甲、乙所示。

图甲中,AB段发生反应的化学方程式　 。图乙中,DE段温度变化的原因是　 。

【反思感悟】

(5)实验从CO2减少、NaOH减少、Na2CO3生成等物质的变化,以及　　　　转化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应,对于现象不明显的化学反应,可以通过现代技术手段进行数据测定,实现反应过程的“可视化”。

参考答案及解析：

(1)矿泉水瓶变瘪,且比装水的更瘪，证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应。（通过对比证明反应物的减少）

(2)Na2CO3 BaCl2=BaCO3↓ 2NaCl 如果NaOH溶液有剩余,会与CaCl2形成微溶于水的Ca(OH)2,也会有白色沉淀。（通过证明有有新物质产生证明反应的发生）

(3)红　碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞溶液变红（实验方案中常见的错误，要注意哦）

(4)2NaOH CO2=Na2CO3 H2O（在氢氧化钠与二氧化碳的反应中氢氧根离子逐渐减少，所以溶液pH减小，但碳酸钠溶液显碱性所以pH依然大于7，在B-C的过程中会发生反应Na2CO3 CO2 H2O=2NaHCO3

二氧化碳与氢氧化钠生成碳酸钠和水的反应是放热反应)

(5)能量

巩固练习

1：某实验小组的同学为了使二氧化碳与氢氧化钠溶液反应产生明显现象,用烧瓶收集二氧化碳后,按以上装置进行实验,挤压胶头滴管(胶头滴管中盛有浓的氢氧化钠溶液),打开止水夹,形成红色喷泉。 有同学提出疑问,该实验中二氧化碳减少是否能证明二氧化碳确实与氢氧化钠发生了反应?

①若二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,则需要证明反应后的溶液中有　　　　　生成。请你设计实验证明(简要说明操作、现象): 　 。

②对于无明显现象的反应,根据化学反应的基本特征,应如何证明其发生了化学反应? 请写出你的设计思路:　 。

答案及解析：

①碳酸钠 取少量烧瓶内的液体于试管中，向其中加入足量的澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。( 这个小题是从有新物质产生的角度来证明的）

②证明有新物质生成。（化学反应的基本特征是有新物质产生，所以要从产生新物质的角度回答。）

2：某小组的同学对氢氧化钠与二氧化碳是否能发生反应进行了探究。

【反思与评价】

1.经过思考同学们认为方案一不太严谨，原因是 。

2.方案二中水的作用是 。

答案及解析：

1. 碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液均显碱性，都可以使酚酞变红。

2.对比作用。在实验中氢氧化钠与水同时与二氧化碳作用，通过液面的变化反映出二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，并排除了水的干扰。

利用气压差检验的常用装置及改进装置

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