【题目】为探究CO2与NaOH溶液发生的反应,某兴趣小组尝试用不同的方式进行实验。
(查阅资料)
Ⅰ.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 |
Ⅱ.本实验条件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。
(实验探究)
(1)实验一:小雨取一充满CO2的矿泉水瓶,加入一定量的水,立即拧紧瓶盖,振荡,发现瓶子变瘪,小雨另取一相同的充满CO2的矿泉水瓶,向其中加入与水等体积的NaOH溶液,立即拧紧瓶盖,振荡,得到溶液X,此时观察到的现象是_________________________________,实验中,小雨采用两只矿泉水瓶做对比实验的目的是_________________________________。
(2)实验二:为检验CO2与NaOH溶液反应的产物,小亮取实验一所得溶液X少许,向其中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,该反应的化学方程式为_____________________________,实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液的原因是_____________________________________。
(3)实验三:小华取实验一所得溶液X少许,向其中加入过量的BaCl2溶液,振荡,静置,取上层清液,滴入1滴酚酞试液,发现溶液呈____色,证明溶液X中有NaOH剩余。实验中,小华没有直接向少量溶液X中滴入酚酞试液,理由是___________________________________。
(4)实验四:兴趣小组将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和温度变化,结果如图1、图2所示。
图1中,BC段发生反应的化学方程式为____________________________________。
图2中,DE段温度变化的原因是__________________________________________。
(反思感悟)
(5)实验从CO2减少、NaOH减少,Na2CO3生成等物质的变化,以及___________转化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应,对于现象不明显的化学反应,可以通过现代技术手段进行数据测定,实现反应过程的“可视化”。
【题目】某学习小组对在实验中吸收过二氧化碳气体的碱石灰成分进行了研究。
(查阅资料)
(1)碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物,通常用于吸收二氧化碳及干燥气体。
(2)碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应。
(提出猜想)
该碱石灰的主要成分可能含有______、Ca(OH)2、CaCO3、NaOH和______。
(设计方案、收集证据)
(1)甲同学在烧杯中放入少量的碱石灰样品,加入足量蒸馏水,______(填操作名称)。使其充分溶解,静置有白色沉淀,甲同学认为原样品中一定含有CaCO3,乙同学认为他的结论不准确,原因是______(填化学方程式):
(2)乙同学进一步设计实验并进行验证,过程如下:
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
①从甲同学的烧杯中取少量上层清液于试管中,向其中滴加足量 ______溶液。 | 有白色沉淀生成 | 生成白色沉淀的化学方程式_________ |
②过滤,向滤液中滴加无色酚酞试液 | 无明显现象 | 样品中不含 ______ |
(解释与评价)
(1)乙同学进一步设计了如图实验装置,通过称量B装置的稀盐酸质量变化来确定样品的成分及质量(气密性良好,每步均完全反应,操作无误)。多次实验发现测定结果有时偏大有时偏小偏差,试分析其主要原因:______。
(2)在老师的指导下,乙同学完善了实验装置,并重新进行了实验,步骤如下:
①检查装置的气密性,将5.06g干燥的样品放入锥形瓶中;
②向锥形瓶中逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡;
③打开活塞b,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气,关闭活塞b;
④称量盛有氢氧化钠浓溶液的D瓶质量;
⑤再次打开活塞b,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气;
⑥再次称量D瓶质量,增重2.2g。
实验操作顺序为:______(用上述序号表示)。步骤⑤的作用是:______。通过分析及计算可知:5.06g样品中各成分及质量______。