Question

某研究性学习小组在验证“碱使酚酞试液变红”的实验时，发现一个意外现象：将酚酞试液滴入某NaOH溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失了．
【提出问题】是什么原因导致滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色？
【猜想与假设】他们分别对这种意外现象作如下猜想：
甲同学：可能是酚酞与O₂发生了反应；
乙同学：可能是NaOH溶液与空气中的CO₂发生了反应；
丙同学：可能与NaOH溶液浓度大小有关；
你认为可能还与

 

有关（写一条即可）．
【设计实验】三位同学分别设计实验验证自己的猜想：
（1）甲同学设计了如下实验，请你填写下表．

实验步骤	设计这一步骤的目的	实验现象	实验结论
1．将NaOH溶液加热煮沸		溶液变红，过一会儿红色消失	甲同学猜想   （填“正确”或“不正确”）
2．向冷却后的溶液中滴入酚酞，并滴一些植物油在其上方

（2）乙同学设计如图1装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，于是认定自己的猜想正确．请写出CO₂与NaOH溶液反应的化学方程式：

 

．甲同学认为乙同学的实验不够严谨，理由是

 

．

（3）丙同学使用了色度传感器测溶液的颜色．他在a、b、c三个比色皿中分别加入等量5%、10%、20%的NaOH溶液，然后各滴加2滴酚酞试液．溶液颜色的变化曲线如图2[说明：溶液无色时色度值（透过率）为100%]．请你观察图2回答问题．①写出两条规律性结论：

 

；

 

．
②推测5%的NaOH溶液滴加2滴酚酞试液后褪为无色的时间约为

 

A．小于30s   B．30-90s   C．90-140s   D．140-180s   E．180-280s   F．大于280s．

Answer 1

考点：实验探究物质的性质或变化规律,碱的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【猜想与假设】将酚酞试液滴入某NaOH溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失了．除了题目中的猜想，还可考虑酸与碱发生中和反应；
【设计实验】
（1）甲同学认为“可能是酚酞与O₂发生了反应”，隔绝氧气，设计了实验；
（2）乙同学认为“可能是NaOH溶液与空气中的CO₂发生了反应”，设计如图1装置进行实验，则正确写出CO₂与NaOH溶液反应的化学方程式，考虑二氧化碳中可能混有氯化氢气体；
（3）认真分析（3）题图可以得出：氢氧化钠溶液的浓度越大，酚酞试液变红后褪色越快；氢氧化钠溶液的浓度越大，起始颜色越深．从图中看5%的NaOH溶液滴加2滴酚酞试液后140s内色度从85升高至92，那么从92升高至100，所需时间要大于140s．

解答：解：
【猜想与假设】将酚酞试液滴入某NaOH溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失了．除了题目中的猜想，还可考虑酸与碱发生中和反应；滴入酚酞溶液的多少、滴入酚酞溶液的浓度大小以及氢氧化钠溶液中含有的杂质等；
【设计实验】
（1）甲同学认为“可能是酚酞与O₂发生了反应”，隔绝氧气，设计了如下实验：

实验步骤	设计这一步骤的目的	实验现象	实验结论
1．将NaOH溶液加热煮沸	除去氢氧化钠溶液中溶解的氧气	溶液变红，过一会儿红色消失	甲同学猜想 不正确（填“正确”或“不正确”）
2．向冷却后的溶液中滴入酚酞，并滴一些植物油在其上方	隔绝氧气

（2）乙同学认为“可能是NaOH溶液与空气中的CO₂发生了反应”，设计如图1装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，则正确写出CO₂与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；考虑二氧化碳中可能混有氯化氢气体，因为若制取的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，则氢氧化钠与氯化氢发生反应，则试管中溶液的红色也能褪去；
（3）认真分析题中图可以得出：氢氧化钠溶液的浓度越大，酚酞试液变红后褪色越快；氢氧化钠溶液的浓度越大，起始颜色越深．从图中看5%的NaOH溶液滴加2滴酚酞试液后140s内色度从85升高至92，那么从92升高至100，所需时间要大于140s．
故答案为：
滴入酚酞溶液的多少、滴入酚酞溶液的浓度大小以及氢氧化钠溶液中含有的杂质等．
（1）

实验步骤	设计这一步骤的目的	实验现象	实验结论
1．将NaOH溶液加热煮沸	除去溶液中的氧气	溶液变红，过一会儿红色消失	甲同学猜想不正确
2．向冷却后的溶液中滴入酚酞，并滴一些植物油在其上方	隔绝氧气

（2）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；若制取的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，试管中溶液的红色也能褪去
（3）①氢氧化钠溶液的浓度越大，酚酞试液变红后褪色越快；氢氧化钠溶液的浓度越大，起始颜色越深．②F

点评：本题考查了如何探究物质的性质和变化规律，掌握反应现象与本质的联系、学会猜想和事实验证的方法是解题的关键．