题目内容
【题目】请你根据如图回答有关问题:
(1)实验室欲制备并收集二氧化碳,需在图一中选用A、B与___________(填序号)组合,该反应的化学方程式为_________________。
(2)图二是两套干燥气体装置,可用于干燥二氧化碳的是_______________(填“甲”或“乙”),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°C时,几种物质在水中的溶解度见下表:
物质 | Na2CO3 | NaHCO3 | Ca(OH)2 | Ba(OH)2 |
溶解度/g | 21.5 | 9.6 | 0.165 | 3.89 |
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]
(3)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_________________。
(4)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________________。
(5)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滴酚酞试液,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中滴入酚酞试液,理由是_________________。
(6)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1、图2所示。
图2中,DE段温度变化的原因是________________。
[反思感悟]
(7)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”。
【答案】DF 甲 瓶子变瘪,且比装水的更瘪 氯化钙溶液与氢氧化钠溶液也会生成微溶的氢氧化钙 红 碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞变红 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应放热 能量
【解析】
(1)在实验室中,常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳,该反应的反应物是固体与液体,不需要加热,其发生装置可选用固、液常温型,二氧化碳密度大于空气,可用向上排空气法收集。需在图一中选用A、B与D、F;大理石或石灰石主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(2)二氧化碳能与氢氧化钠反应,所以不能用碱石灰来干燥二氧化碳气体;浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,所以可用浓硫酸来干燥二氧化碳。故选甲;
(3)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水。实验一,观察到的现象是:瓶子变瘪,且比装水的更瘪;
(4)实验二中,碳酸钠和氯化反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,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:因为如果氢氧化钠溶液有剩余,与氯化钙也会形成的微溶于水的氢氧化钙,也会有白色沉淀
(5)碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠。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滴酚酞试液,发现溶液呈红色,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中滴入酚酞试液,理由是:碳酸钠溶液显碱性,也能使无色的酚酞试液变红色;
(6)实验四,图2中DE段温度变化的原因是:二氧化碳与氢氧化钠反应放热;
(7)实验从CO2减少、NaOH减少,Na2CO3生成等物质的变化,以及能量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”。
【题目】某化学兴趣小组的同学按图示装置验证氢氧化钠的化学性质。
[实验步骤]
Ⅰ.关闭K1、K2,将注射器内的液体注入装置A中的锥形瓶内;
Ⅱ.打开K1,观察到装置C中部分红色溶液沿导管倒吸入装置A中,片刻后回流停止;
Ⅲ.打开K2,观察到装置B中溶液倒吸入装置A、C中,液面稳定后观察到装置A中溶液仍为红色,装置C中溶液变为无色。
同学们对相关问题分组展开如下探究:
探究环节 | 甲组的探究 | 乙组的探究 |
[提出问题] | 装置A中使酚酞变为红色的物质是什么? | 装置C中溶液为什么变成无色? |
[作出猜想] | 猜想一: Na2CO3; 猜想二: Na2CO3和NaOH | 猜想一:实验过程中酚酞变质了; 猜想二:溶液中的NaOH反应完了。 |
[实验验证] | ①小鹏取少量装置A中溶液于试管中,向其中滴加过量BaCl2溶液,若观察到_____,则证明猜想二成立; ②小丽认为用溶液也可证明猜想二成立,小鹏认为小丽的方案不合理,理由是_____。 | ①取少量装置C中溶液于试管中,向其中滴加NaOH溶液,溶液又变为红色,证明猜想一不成立; ②用pH试纸测定装置C 中溶液的酸|碱度,若pH_____, 则证明猜想二成立。 |
[反思交流]
(1)甲、乙两组同学的实验证明了NaOH能与稀盐酸、CO2发生反应,装置A中溶液里一定还存在NaCl;
(2)[实验步骤] II 中的现象_____(选填“能”或“不能”)证明NaOH与CO2发生了反应。
[拓展迁移]
综上所述,对于无明显现象的化学反应,要证明反应确实发生,可通过检验_____的方法实现。