同学们用大理石和稀盐酸来制取二氧化碳,实验后发现容器内液体是浑浊的。浑浊液 体中除水以外还有哪些物质呢?于是同学们将浑浊的液体过滤,得到滤液和固体,并对此展开了探 究(溶解于水中的气体成分忽略不计)
(提出问题)滤液中的溶质是什么呢?
(查阅资料)(1)大理石中含有 SiO2(不溶于水,且不与盐酸反应),可能含有少量的 Fe2O3 等。
(2)FeCl3 溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液能够显现出红色。
(猜想验证)
(1)经讨论,大家认为滤液中一定含有 CaCl2,原因是______________(用化学方程式表示)。
(2)根据资料中大理石的成分,同学们猜想滤液中还可能含有少量 FeCl3。 取少量滤液于试管中,滴加硫氰化钾(KSCN)溶液,观察到滤液颜色______________________。由此得出滤液 中不含 FeCl3。
(3)大家又提出猜想,滤液中还可能含有__________________(填化学式)。请你和同学们一起验证。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量滤液于试管中,向其中滴 加________________。 | ________________ | 猜想成立 |
(得出结论)最终同学们确定了滤液中溶质的成分。为了防止反应后的废液对环境的影响,可向废液中加入适量的___________________。
CO2 通入 NaOH 溶液中无明显现象,为探究 CO2 与 NaOH 溶液是否发生了反应,某兴 趣小组进行了如下探究:
(查阅文献)(1)20℃时,几种物质在水中的溶解度见下表:
物质 | Na2CO3 | NaHCO3 | Ca(OH)2 | Ba(OH)2 |
溶解度/g | 21.5 | 9.6 | 0.165 | 3.89 |
(2)本实验条件下,Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液的 pH 分别约为 11.0 和 8.5。
(3)Na2CO3可以和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠。
(实验探究)
(1)实验一:小明用注射器抽取 20mLCO2,再抽取 5mLNaOH 溶液, 立即将针头插进橡皮塞中,振荡,发现注射器活塞左移,最后停在 10mL 刻度处,证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。小丽认为小明的结论不合理,又增加了一个实 验:_____(写出操作、现象),得出小明的结论正确。
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(2)实验二:小明又取实验一所得溶液少许于试管中,向其中滴加BaCl2溶液,观察到______(填 现象),证明 CO2 与 NaOH 溶液发生了反应。实验中不宜将 BaCl2 溶液换成 CaCl2 溶液的原因是____________________。
(3)实验三:小明继续向实验二的溶液中滴加 BaCl2溶液至过量,静置,取上层清液,滴入 2 滴 酚酞试液,发现溶液呈___ 色,证明溶液中有 NaOH 剩余。实验中,小明没有直接取实验一的溶液 滴入酚酞试液,理由是__________________________________。
(反思感悟)对于现象不明显的化学反应,可以通过______________________来证明反应的发生。
(4)实验四:兴趣小组同学用如图 1 装置将 CO2 持续通入一定浓度一定量的 NaOH 溶液中,用数 字化实验技术测定反应过程中溶液的 pH 变化,结果如图 2 所示。
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图 1 中,用纯碱与稀硫酸反应来制取二氧化碳,而不用大理石与盐酸反应来制取,理由是______________________________。最终溶液 pH 小于 8.5 的可能原因是__________________。CD 段发生反应的化学方程式为______________________________________。