题目内容

【题目】某化学兴趣小组分组进行探究CO2的性质实验,他们分别发挥自己的智慧设计实验进行探究。

(分组实验)甲组:如图1,向一个收集满CO2气体的软质塑料瓶中倒入约1/3体积的水,立即拧紧瓶盖,振荡,观察到_____,从而得出二氧化碳溶于水的结论。随后又向反应后的瓶中滴加紫色石蕊溶液,观察到溶液变为红色,从而又得出_____的结论。再将水换成浓NaOH溶液重复实验,发现瓶子变得更瘪,对比之后可得出结论:_____(用化学方程式表示)。

乙组:如图2甲所示,用注射器将水压入装满CO2气体并连接有压强传感器的集气瓶中,通过测定瓶内压强变化探究CO2的性质;再将水换成浓NaOH溶液重复实验。两次实验中的压强变化如图2乙所示。

作图2甲实验时,小明先堵住导管,向外拉注射器活塞,松开后活塞回到原位,其目的是:_____。

(交流讨论)乙组同学通过实验得出压强随时间变化的曲线,请你对以下走势做出合理说明。

(1)AB段:_____;

(2)BC段:_____;

(3)乙组同学通过分析加水前后压强几乎不变,于是得出CO2难溶于水的结论。你同意吗?并说明理由:_____。

(4)乙组同学用浓NaOH溶液进行实验时,也证明CO2能与NaOH溶液反应,但实验时压强没有下降到零,原因可能是_____;

(5)甲、乙两组同学都证实了CO2能与NaOH溶液反应。请你再设计一个实验证明_____。

【答案】软质塑料瓶变瘪 二氧化碳和水反应生成了碳酸 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 检查装置的气密性 实验中将注射器里的蒸馏水全部压入集气瓶中,造成集气瓶内的压强迅速增大,即AB段压强上升 图中BC段气压的变化是由于充分振荡烧瓶加快二氧化碳的溶解导致的 不同意,因为二氧化碳能溶于水,约一体积的水溶解一体积的二氧化碳,所以加水前后压强几乎不变 二氧化碳不纯、装置漏气等 取样,向试液中滴加足量盐酸溶液,有气泡冒出,则原溶液中含有Na2CO3,即已发生了反应

【解析】

二氧化碳能溶于水,二氧化碳会和水、二氧化碳和氢氧化钠反应,二氧化碳被消耗,压强减小,根据二者的差别进行分析。

甲组:如图1,向一个收集满CO2气体的软质塑料瓶中倒入约1/3体积的水,立即拧紧瓶盖,振荡,二氧化碳能溶于水,瓶中压强减小,观察到:软质塑料瓶变瘪;向反应后的瓶中滴加紫色石蕊溶液,观察到溶液变为红色,从而又得出二氧化碳和水反应生成了碳酸;将水换成浓NaOH溶液重复实验,发现瓶子变得更瘪,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;

乙组:实验前要检查装置的气密性,小明先堵住导管,向外拉注射器活塞,松开后活塞回到原位,其目的是:检查装置的气密性;

(1)实验中将注射器里的蒸馏水全部压入集气瓶中,造成集气瓶内的压强迅速增大,即AB段压强上升;

(2)振荡集气瓶会加快二氧化碳的溶解,所以图中BC段气压的变化是由于充分振荡烧瓶导致的;

(3)因为二氧化碳能溶于水,约一体积的水溶解一体积的二氧化碳,所以加水前后压强几乎不变;

(4)乙组同学用浓NaOH溶液进行实验时,也证明CO2能与NaOH溶液反应,但实验时压强没有下降到零,原因可能是二氧化碳不纯、装置漏气等造成的;

(5)因为二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水,而盐酸可以与碳酸钠反应产生二氧化碳气体,所以可以通过加入盐酸来证实CO2和NaOH溶液已经发生了反应,方案如下:取样,向试液中滴加足量盐酸溶液,有气泡冒出,则原溶液中含有Na2CO3,即已发生了反应。

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