题目内容
【题目】化学小组同学为了验证碱的化学性质,设计了如下实验,请回答问题:
(1)实验Ⅰ:同学们从药品柜中取出了密封保存的NaOH溶液、Ca(OH)2溶液、Ba(OH)2溶液和Na2CO3溶液,分别用试管取样并滴加酚酞试液,观察到_________,得出结论:碱溶液能与指示剂作用。但是有同学立即纠正,不应该取用Na2CO3溶液进行实验,理由是_______。
(2)实验Ⅱ:为了验证碱溶液与二氧化碳的反应,乙组同学分别向盛有NaOH溶液Ca(OH)2溶液和Ba(OH)2 溶液的三支试管中缓缓通入二氧化碳,发现有两支试管内出现了浑浊,经分析,他们写出了Ba(OH)2与二氧化碳反应的化学方程式:_________。
(3)实验Ⅲ:为了验证碱能与酸发生中和反应,同学们提议,可以向实验Ⅰ中盛有氢氧化钠溶液的实验后的试管中加入盐酸,当观察到_________时,即可得出结论。
[拓展与应用]
已知::BaCl2、CaCl2、Na2SO4 溶液呈中性
(4)碱溶液具有相似的化学性质,是因为它们的溶液中都含有________。
(5)实验结束后,三个小组的同学将废液倒入同一个洁净的废液缸,倾倒过程中发现产生了气泡,最终得到红色透明的溶液。同学们分析,产生气泡是与实验Ⅲ所得的废液中含有的_______(填化学式)有关。
(6)老师提醒大家:废液需处理至pH=7,且钡离子是重金属离子,会对地下水造成严重的污染,应将它转化成难溶物。处理废水时除pH试纸外还可选用下列_________ (填序号)。
①CaCO3 ②稀 H2SO4 ③Na2SO4 溶液和稀HNO3 ④Na2CO3 溶液和Na2SO4溶液
【答案】试管内溶液变红 碳酸钠为盐类,不属于碱 溶液红色消失 氢氧根离子 HCl ②③
【解析】
(1)酚酞加入到碱性溶液中,使溶液变红,所以可以观察到试管内溶液变红;碳酸钠为盐,不含有氢氧根离子,不属于碱类,只是溶液显碱性;
(2)氢氧化钡与二氧化碳反应类似于氢氧化钙与二氧化碳的反应,所以二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水,化学方程式为;
(3)盐酸与氢氧化钠反应后生成氯化钠和水,氯化钠溶液水显中性,酚酞不会使中性溶液变色,所以红色消失时,证明两者发生了反应;
(4)碱溶液由于其含有氢氧根离子,显示了碱的性质;
(5)实验中产生气泡,能产生气泡的为碳酸钠,其与酸反应生成二氧化碳,便可以观察到气泡,而在实验Ⅲ中加入了盐酸,所以产生气泡与盐酸有关,化学式为HCl;
(6)此时废液为红色透明溶液,所以废液显碱性,不含有碳酸钠,还有剩余的碱未反应, pH试纸可以测定溶液的pH值,判断是否达到中性,所以需要加入试剂中和剩余的碱,将钡离子转化为沉淀。
①、碳酸钠不会中和剩余的碱,溶液pH值无法达到7,所以①不可选择;
②、稀硫酸可以中和剩余的碱,同时硫酸根可以与钡离子生成硫酸钡沉淀,使溶液pH降为7,同时将钡离子转化为沉淀,所以②可以选择;
③、硫酸钠可以与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,稀硝酸可以中和剩余的碱,使溶液pH变为7,同时将钡离子沉淀,③可以选择;
④、碳酸钠和硫酸钠都可以将钡离子转化为沉淀,但是无法中和剩余的碱,溶液pH无法达到7,④不可选择;故选②③。
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