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某学习小组在探究CO2与NaOH溶液反应的实验中,先用铝制易拉罐收集满一罐CO2气体,然后迅速向其中加入一定量的NaOH浓溶液,立即将易拉罐口封闭(不漏气),轻轻摇动易拉罐,发现易拉罐
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问题描述:

某学习小组在探究CO2与NaOH溶液反应的实验中,先用铝制易拉罐收集满一罐CO2气体,然后迅速向其中加入一定量的NaOH浓溶液,立即将易拉罐口封闭(不漏气),轻轻摇动易拉罐,发现易拉罐很快变瘪,但过一段时间后,易拉罐又重新鼓起来(反应过程中温度的变化忽略不计).

[提出问题]易拉罐为什么先瘪后鼓?

[查阅资料]①NaOH跟Ca(OH)2的性质相似;②Na2CO3具有较强的热稳定性,只有在高温条件下才会分解,但易与酸反应而产生二氧化碳气体;③铝单质比较容易被酸、碱腐蚀.

[分析猜想]易拉罐开始变瘪的原因是______(用化学方程式表示),易拉罐重新鼓起的原因是易拉罐中又生成了气体A,其成分极有可能是CO2或H2.

[设计方案并进行实验]为了检验铝制易拉罐中重新生成的气体成分,小组又进行如下实验,并记录了相应的实验现象:

实验步骤实验现象实验结论
①将易拉罐口打开,迅速用燃着的木条伸入罐口发出“噗”的一声,产生淡蓝色火焰,片刻后熄灭说明罐中重新生成的气体A是______;反应的化学方程式是______.
②取少量铝片于试管中,先加入适量的水,片刻后再加入少量的氢氧化钠溶液先加水,没有明显变化,后加入氢氧化钠溶液后产生无色无味的气体说明不能与水直接反应,但能够与______溶液反应.
③取少量易拉罐中反应后的溶液与试管中,加入过量的稀盐酸产生了无色无味气体,把该气体通入澄清石灰水中发现______.说明CO2气体被NaOH溶液吸收
[实验结论]

(1)铝制易拉罐变瘪的原因是______;(用文字说明,下同)

(2)铝制易拉罐重新鼓起的原因是______.

(3)根据实验探究你获得一条对金属铝化学性质的新认识:______.

(4)Al与NaOH溶液反应产生了气体的同时还生成了偏铝酸钠(NaAlO2),写出该反应的化学方程式:______.

高昂回答:
  [分析猜想]二氧化碳能与碱溶液反应,使罐内气体减少,压强减小,易拉罐变瘪;化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O   【设计方案并进行实验】   ①根据题中信息,易拉罐中产生的气体能燃烧,产生淡蓝色火焰,说明二氧化碳与加入的氢氧化钠溶液反应完之后,剩余的氢氧化钠溶液与铝发生反应产生氢气.   ②根据实验步骤②取少量铝片于试管中,先加入适量的水,无明显变化,说明铝不能与水反应,再加入少量的氢氧化钠溶液.产生无色无味的气体氢气,说明铝与氢氧化钠溶液中的氢氧化钠反应而不是与水反应.由此可得出铝能与氢氧化钠等碱性溶液反应.   [实验结论]   (1)铝制易拉罐变瘪的原因是CO2被NaOH溶液吸收;   (2)铝制易拉罐重新鼓起的原因是铝与NaOH溶液反应产生了气体.   (3)根据实验探究你获得一条对金属铝化学性质的新认识:铝单质既能与酸反应,又能与碱反应,均能生成氢气.   (4)Al与NaOH溶液反应产生了气体的同时还生成了偏铝酸钠(NaAlO2),写出该反应的化学方程式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑   故答案为:[分析猜想]CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;①氢气(H2);2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑   ②NaOH(碱性);③变浑浊   [实验结论](1)CO2被NaOH溶液吸收;   (2)铝与NaOH溶液反应产生了气体.   (3)铝单质既能与酸反应,又能与碱反应,均能生成氢气.   (4)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
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