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)
NaOHNa2CO3NaCl
2010921.836.0
表1(溶剂:乙醇)
T/℃溶解度(g/100g)
NaOHNa2CO3NaCl
18.5-25.017.3-(不溶)0.1
b.实验过程中,乙醇只作溶剂,不参与化学反应.
【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.

练习册系列答案
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3.已知:二氧化碳气体既不溶于饱和NaHCO3溶液也不与NaHCO3反应:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑.某学生欲用浓盐酸与大理石反应先制取干燥纯净的二氧化碳气体,再进行二氧化碳的性质探究实验.实验室提供了下列装置和药品.

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
【实验分析】甲同学针对自己的猜想进行了如下实验:
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
你认为甲同学对实验结果判断是否正确?请说明理由.不正确,因为乙、丙猜想均可出现上述现象.

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