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1. 在学习碱的性质时，为了验证溶液中的氢氧化钠能与二氧化碳反应，老师做了下面了两个实验。

实验一：如图，将一支充满二氧化碳试管倒扣在盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，观察管中的液面情况。

实验二：如图乙，向两个装满二氧化碳的同样规格的瓶中分别注入等量的氢氧化钠溶液和蒸馏水，振荡后放在水平桌面上，观察U型管（装有红墨水）两端液面的变化情况。请问：

(1) 实验二中若观察到U型管左端的液面（填“升高”或“降低”），则证明溶液中的氢氧化钠与二氧化碳反应。
(2) 与实验一相比，同学们认为实验二更合理，因为它能排除对实验的干扰。
【考点】
碱的化学性质; 二氧化碳的化学性质;
【答案】

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实验探究题 普通
能力提升
真题演练
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1. 海洋封存是实现“碳中和”的途径之一，其原理是利用水等液体吸收CO2实现减碳目标。某科学小组对“二氧化碳气体的收集”这一课题开展了探究。

【查阅资料】通常状况下，1体积水约能溶解1体积二氧化碳，所得溶液pH约为5.6。

【提出问题】二氧化碳气体在水和食盐水中溶解能力相同吗?

【建立建设】二氧化碳气体在食盐水中溶解能力更强。

【实验设计与操作】

(1) 实验时，需先将甲装置中的空气排尽。其操作是：打开弹簧夹K1 ， 关闭弹簧夹K2 ， 打开活塞，滴加稀盐酸至空气排尽。检验空气已排尽的方法是。
(2) 关闭K1 ， 打开K2、K3 ， 分别用排水法、排食盐水法收集CO2 ， 且每隔一段时间测出丁烧杯中液体的体积，测得数据如下：

时间/min

0

0.5

6

12

24

48

排水法时丁中水的体积/mL

0

2.5

14.5

23

34

41

排盐水法时丁中盐水的体积/mL

0

1

7

9.5

11

12

根据以上数据分析，能用排水法收集CO2的理由是。

【实验结论】相同条件下，二氧化碳在中溶解能力更强。
(3) 小组同学想了解水吸收CO2后溶液的酸碱性情况，在实验中做了以下操作，待丙装置中收集半瓶气体时，关闭活塞K2和K3 ， 充分振荡丙装置。然后用pH计测得如下数据：

物质

丁装置中溶液

丙装置中溶液

pH

6.50

5.60

分析可知，在丙和丁装置中所溶解二氧化碳的体积（选填“大于”、“小于”或“等于”）丙和丁装置中溶液的总体积。

【实验反思】海洋封存CO2后可能会带来哪些危害?（写出一点即可）
实验探究题 普通
2. 为了检验二氧化碳与氢氧化钠的反应，兴趣小组设计了图甲所示的实验：向左右两个试管中同时滴入等体积的水和氢氧化钠溶液。

甲

(1) 【实验现象】

一段时间后，U型管中液面出现现象，可证明二氧化碳与氢氧化钠会发生反应。

【实验拓展】

为了定量测定氢氧化钠与二氧化碳的反应，兴趣小组查阅了如下资料并设计了图乙所示的实验（装置气密性良好）。

乙

①15℃、101KPa时，1L水可溶解1L二氧化碳；

②通常情况下，稀溶液的体积近似等于溶剂的体积。

【实验操作】

在上述条件下，将一定体积的二氧化碳通入图乙的锥形瓶中。
(2) 将氢氧化钠稀溶液完全滴入锥形瓶中，待注射器活塞稳定后，读出注射器中剩余空气的体积为20mL。

【实验结果】图乙实验中，与氢氧化钠反应的二氧化碳气体体积应为mL。

【实验反思】若实验不在上述条件下进行，实验结果可能会产生较大的偏差，请你分析其原因。
实验探究题 普通
3. 某探究小组的两学将二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中，并利用传感器实时测定氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液的pH，装置如图甲所示。溶夜的pH随时间变化情况如图乙，且pH等于11.6时溶液处于饱和状态。

通过查阅资料发现：

①碳酸钠能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠（Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3）。

②该温度下，饱和碳酸钠溶液的pH为11.6，饱和碳酸氢钠容液的pH为8.3。

③该温度下碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度。

(1) 根据以上现象和信息，小组同学展开进一步探究。

[提出问题]二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中，形成的产物是什么？

[建立假设]假设1：只有碳酸钠；假设2：碳酸钠、碳酸氢钠；假设3：只有碳酸氢钠；假设4：……

小敏根据图乙曲线判断假设1不成立，理由是。

[实验过程]继续通入二氧化碳，溶液的pH随时间变化情况如图丙。

[实验结论]小敏根据图丙曲线认为二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液后的最终产物是。
(2) [交流评价]小金认为该曲线还不能确定最终产物。因为pH可能还未呈稳定状态，接下去的操作是。
(3) 小兴受小金的启发，猜测最后溶液可能呈酸性，他猜想的依据是，所以建议小组同学继续展开探究。
实验探究题 困难