Question

【题目】小明同学在实验室用蒸馏水新配制了质量分数为20%的氢氧化钠溶液和饱和石灰水各一瓶，忘记贴上标签，与一瓶末贴标签的蒸馏水混在一起。

[实验探究]

探究一 鉴别三瓶液体

为帮助小明鉴别三种液体，小组同学建议用气体压力传感器进行实验，并设计了如图装置。

实验步骤：

步骤1：如图1所示装置的气密性良好，三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各装有等体积的三种液体。连接好装置和压强传感器。

步骤2：三位同学同时迅速将注射器内等体积的三种液体注入各自烧瓶中，关闭活塞。

步骤3：一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时传回烧瓶内气压变化形成的图象情况如图2所示。

实验结论：根据图2对比三根曲线，得出曲线1、2、3分别对应的是蒸馏水、饱和石灰水、氢氧化钠溶液。

交流讨论：

（1）曲线1中起点和终点的压强大约相等，说明通常状况下二氧化碳_____（填“难溶”、“易溶”、“能溶”）于水。曲线2对应烧瓶中看到的现象为_____。曲线3发生的化学方程式是_____。

（2）步骤3“一段时间后，同时振荡烧瓶”，从曲线判断“一段时间”指_____s（填图2中提供的数字）。

探究二 验证二氧化碳与氢氧化钠发生反应

设计实验：为验证二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应，兴趣小组同学设计了图3装置。

（3）第一步：检查装置气密性，具体方法是_____；第二步：装药品。关闭止水夹，将注射器内的氢氧化钠溶液全部注入充满二氧化碳的集气瓶，充分振荡后，打开止水夹，若看到_____现象，证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。

交流讨论：

（4）小明同学认为，将氯化钡溶液换成氢氧化钙溶液，也可以由上述现象得出“二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应”的结论，你的观点是_____。

（5）小明同学认为若没有图3中右边装置，只要提供一种与氯化钡物质分类不同的溶液，也可以证明“二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应”，这种溶液是_____。

数据处理：

（6）图3中集气瓶内容积为224mL，通常情况下224mL二氧化碳的质量为0.44g，注射器内氢氧化钠溶液全部注入集气瓶充分振荡后，集气瓶内气体压强为0．试计算，注射器内至少要盛有多少克20%氢氧化钠溶液？（写出计算过程）_____。

[拓展应用]

（7）若需要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，一般选择氢氧化钠溶液，而不宜选择氢氧化钙溶液的原因是_____。

Answer 1

【答案】能溶 产生白色沉淀（或溶液变浑浊） CO2+2NaOH═Na2CO3 +H2O 800 向下推活塞，松开回到原刻度（合理皆可） 右瓶液体进入左瓶，有白色沉淀生成（提到白色沉淀即可，无不给分） 不能换，二氧化碳与氢氧化钙溶液也有白色沉淀（类似答案皆可） 稀盐酸（常见的酸皆可，碱、盐不得分） 4g 氢氧化钙微溶于，不一定完全吸收二氧化碳

【解析】

（1）曲线1中起点和终点的压强大约相等，说明通常状况下二氧化碳能溶于水；氢氧化钙能和二氧化碳反应生难溶性的碳酸钙，烧瓶中看到的现象为生成白色沉淀；二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：CO2 +2NaOH═Na2CO3 +H2O；

（2）从曲线判断“一段时间”指800s；

（3）根据装置的特征可用以下方法进行检查装置的气密性：向下推活塞，松开回到原刻度；二氧化碳和氢氧化钠反应，使瓶内压强降低，打开止水夹，右瓶液体进入左瓶，有白色沉淀生成；

（4）因为二氧化碳能和氢氧化钙反应生成不溶于水的碳酸钙，干扰碳酸钠的检验，故不能换，二氧化碳与氢氧化钙溶液也有白色沉淀；

（5）碳酸钠能与酸反应生成二氧化碳，故把氯化钡溶液换成稀盐酸也能观察到明显的现象，能够证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应；

（6）设0.44g二氧化碳完全反应需要氢氧化钠的质量为x，

x=0.8g，

需要20%的氢氧化钠溶液的质量为：=4g；

（7）氢氧化钙微溶于水，所得溶液的浓度过低，不一定完全吸收二氧化碳，要除去二氧化碳一般用浓度大的氢氧化钠溶液。