Question

14．（1）设计一个简单的一次性完成实验的装置，验证醋酸、二氧化碳水溶液（碳酸）和苯酚的酸性，其强弱的顺序是：CH₃COOH＞H₂CO₃＞C₆H₅OH
①利用如图仪器可以组装实验装置，则仪器的连接顺序是：ADEBCF．

②写出实验过程中发生反应的实验现象锥形瓶中有大量气泡产生、F试管里变浑浊．
（2）CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10^-9．CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^-4mo1/L，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为5.6×10^-5mo1/L．

Answer 1

分析 （1）将A中的CH₃COOH与Na₂CO₃发生反应：Na₂CO₃+2CH₃COOH=2CH₃COONa+H₂O+CO₂↑，说明酸性CH₃COOH＞H₂CO₃；产生的CO₂气体通入苯酚钠溶液发生反应：说明酸性H₂CO₃＞；
（2）Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^-4mol/L，等体积混合后溶液中c（CO₃^2-）=1×10^-4mol/L，根据Ksp=c（CO₃^2-）•c（Ca²⁺）计算沉淀时混合溶液中c（Ca²⁺），原溶液CaCl₂溶液的最小浓度为混合溶液中c（Ca²⁺）的2倍．

解答 解：（1）①醋酸溶液、二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性强弱顺序是CH₃COOH＞H₂CO₃＞C₆H₅OH，根据强酸制取弱酸知，醋酸和碳酸钠反应制取二氧化碳，二氧化碳和苯酚钠溶液反应制取苯酚，所以仪器的连接顺序是：A→D→E→B→C→F，故答案为：ADEBCF；
②碳酸钠和醋酸反应方程式为：Na₂CO₃+2CH₃COOH=2CH₃COONa+H₂O+CO₂↑，所以锥形瓶中有大量气泡产生，二氧化碳和苯酚钠溶液反应方程式为，所以F试管里变浑浊，
故答案为：锥形瓶中有大量气泡产生；F试管里变浑浊；
（2）Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^-4mol/L，等体积混合后溶液中c（CO₃^2-）=$\frac{1}{2}$×2×10^-4mol/L=1×10^-4mol/L，根据Ksp=c（CO₃^2-）•c（Ca²⁺）=2.8×10^-9可知，c（Ca²⁺）=$\frac{2.8×1{0}^{-9}}{1×1{0}^{-4}}$mol/L=2.8×10^-5mol/L，原溶液CaCl₂溶液的最小浓度为混合溶液中c（Ca²⁺）的2倍，故原溶液CaCl₂溶液的最小浓度为2×2.8×10^-5mol/L=5.6×10^-5mol/L．
故答案为：5.6×10^-5mo1/L．

点评 本题考查了探究顺序强弱实验、溶度积的有关计算，明确物质的性质是解本题关键，结合强酸制取弱酸实验原理来分析解答，题目难度不大．