题目内容
15.将CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中,观察到前者变浑浊,后者无明显现象.为验证CO2与NaOH是否发生化学反应,某兴趣小组在教师指导下进行如下探究实验.探究实验一:
(1)按右图装置进行实验,观察到试管内液面上升,证明CO2与NaOH发生了化学反应.反应的化学方程式:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O.
(2)小李提出质疑,他认为该实验不严谨.其理由是二氧化碳溶于水,也会与水发生反应.
(3)要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,应补做的对比实验是用同样的试管收集满二氧化碳,用相同体积的水替代氢氧化钠溶液.
探究实验二:
【提出问题】能否让CO2与NaOH溶液的反应也像CO2通入澄清石灰水一样,溶液中出现明显的现象呢?
【查阅资料】a.相关物质在水和乙醇中的溶解度分别如下表1、表2:
表1(溶剂:水)
| T/℃ | 溶解度(g/100g) | ||
| NaOH | Na2CO3 | NaCl | |
| 20 | 109 | 21.8 | 36.0 |
| T/℃ | 溶解度(g/100g) | ||
| NaOH | Na2CO3 | NaCl | |
| 18.5-25.0 | 17.3 | -(不溶) | 0.1 |
【实验装置】如图
【实验步骤】
(4)取20℃一定体积的饱和NaOH乙醇溶液于具支试管中,通入CO2,观察到有白色沉淀产生.形成该沉淀的原因是CO2与NaOH反应生成Na2CO3,Na2CO3不溶于乙醇
(5)小明同学提出可利用如图装置从验证生成物的角度来证明CO2与NaOH发生了化学反应.他的实验方案是(实验操作、现象)将盐酸倒入分液漏斗并打开活塞,将盐酸滴入具支试管的溶液中,可观察到具支试管内有气泡产生,白色逐渐沉淀消失,试管中的澄清石灰水变浑浊.
【实验结论】CO2与NaOH发生了化学反应.
分析 (1)根据氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水进行分析;
(2)根据二氧化碳易溶于水,也会与水反应进行分析;
(3)根据控制变量法的具体操作进行分析;
(4)根据碳酸钠不溶于乙醇,溶于水进行分析;
(5)根据碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行分析.
解答 解:(1)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;
(2)二氧化碳易溶于水,也会与水反应,都会引起压强的改变,造成液面上升,所以小李实验不严谨;
(3)可以用相同体积的水与二氧化碳反应,比较水面上升的高度,所以应补做的对比实验是:用同样的试管收集满二氧化碳,用相同体积的水替代氢氧化钠溶液;
(4)取20℃一定体积的饱和NaOH乙醇溶液于具支试管中,通入CO2,观察到有白色沉淀产生.形成该沉淀的原因是:CO2与NaOH反应生成Na2CO3,Na2CO3不溶于乙醇;
(5)碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以实验方案是:将盐酸倒入分液漏斗并打开活塞,将盐酸滴入具支试管的溶液中,可观察到具支试管内有气泡产生,白色逐渐沉淀消失,试管中的澄清石灰水变浑浊.
故答案为:(1)CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;
(2)二氧化碳溶于水,也会与水发生反应;
(3)用同样的试管收集满二氧化碳,用相同体积的水替代氢氧化钠溶液;
(4)CO2与NaOH反应生成Na2CO3,Na2CO3不溶于乙醇;
(5)将盐酸倒入分液漏斗并打开活塞,将盐酸滴入具支试管的溶液中,可观察到具支试管内有气泡产生,白色逐渐沉淀消失,试管中的澄清石灰水变浑浊.
点评 在解此类题时,首先分析题中考查的问题,然后结合题中的提示和学过的知识进行解答.
请回答相关问题:
(1)若将装置D装满一种液体,利用排该液体的方法收集一瓶二氧化碳气体,则该液体可选用NaHCO3溶液.
(2)欲用浓盐酸与大理石反应制取干燥纯净的二氧化碳气体.两个净化装置相连接时,其仪器接口顺序应为d→a(填接口序号).
(3)为探究二氧化碳的性质,用Y形导管完成以下实验.
图2中Y形导管平放于桌面上,将图1中制取的干燥纯净的二氧化碳气体,缓缓通入①②两支试管内一会儿,观察到①试管内并无明显反应现象,②试管内变浑浊.然后将①②两支试管内的废液倒入同一个干净的烧杯中,并将废液进行过滤,同学们对滤液成分进行了探究.
【提出问题】滤液中除水外还含有那些物质?
【查阅资料】①氯化钙溶液呈中性;②Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
【猜想假设】甲认为:只含有氢氧化钠;
乙认为:只含有碳酸钠;
丙认为:含有氢氧化钠和氢氧化钙;
你认为还可能是氢氧化钠和碳酸钠(写一种猜想).
【实验设计】设计一个简单的实验证明你的猜想正确.
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取滤液于试管中,取滤液于试管中,加入过量的氯化钙溶液,静置取上层清液滴加无色酚酞 | 试管中出现白色浑浊,且上层清液呈红色 | 猜想正确 |
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取样于试管中,滴入少量稀盐酸 | 无明显现象 | 猜想成立 |
| A. | 玻璃破碎 | B. | 饭菜变馊 | C. | 酒精挥发 | D. | 冰雪融化 |