甲乙丙丁四位同学在探究碱溶液与酚酞作用的实验时,发现了一个意外现象:氢氧化钠溶液滴入酚酞试液,溶液变成了红色,一会儿红色就消失了。
【猜想】:甲:可能是酚酞变质的缘故;
乙:可能是氢氧化钠溶液与空气中二氧化碳反应的缘故;
丙:可能是酚酞与空气中氧气反应,使红色消失的缘故;
丁:可能与氢氧化钠溶液质量分数大小有关。
【查阅资料】:碳酸钠溶液显碱性。
【理论分析】:
(1)甲同学刚提出自己的猜想,就遭到其余三位同学的否定,三位同学的理由是
。
(2)乙同学的猜想也不正确,理由是 。
【实验设计】
(3)为证实丙同学的猜想,还需作如下实验,请完成下表。
| 实验步骤 | 设计这一步骤的目的 |
| 1.用煮沸过的蒸馏水配制氢氧化钠溶液。 | ① 。 |
| 2.在氢氧化钠溶液中滴入酚酞,并在上方滴一些植物油。 | ② 。 |
(4)通过以上实验,四位同学看到:溶液先变成红色,一会儿红色又消失。因此酚酞红色褪去与氧气无关。若丁同学的猜想正确,设计如下实验证明并完成有关问题:
| 实验方法 | 观察到的现象和结论 |
| 方案一:分别配制不同质量分数的氢氧化钠溶液,然后各滴加2滴酚酞试液。 | 质量分数小的溶液中红色不消失,质量分数大的溶液中红色会消失,则证明 ① 。 |
| 方案二: ② 。 | ③ 。 |
某化学研究小组对当地的石灰石样品进行了研究。称取石灰石样品8g,把40g稀盐酸分四次加入样品中,测得实验数据见下表(假设石灰石样品中杂质不溶于水、不与盐酸反应,二氧化碳不溶解)。
| 实验序号 | 加入稀盐酸的质量/g | 剩余物质的质量/g |
| 第1次 | 10 | 5.5 |
| 第2次 | 10 | 3 |
| 第3次 | 10 | 1.6 |
| 第4次 | 10 | m |
(1)第4次剩余物质的质量m= g。
(2)石灰石样品中CaCO3的质量分数为 。
(3)计算稀盐酸的溶质质量分数。(计算结果保留0.1%)
【解析】(1)由第一次剩余物质质量可以看出加入10克盐酸可以溶解固体8-5.5=2.5克,而第三次只溶解了3-1.6克=1.4克,说明碳酸钙已经反应没了,剩余的1.6克即为杂质了,故第四次加入10克酸后还应该剩余1.6克,因为杂质不与盐酸反应,
(2)共8克固体,杂质为1.6克说明碳酸钙的质量为8-1.6=6.4克,故石灰石样品中CaCO3的质量分数为6.4克/8=80%
(3)可以选择第一组,反应掉碳酸钙的质量为(8-5.5)g,据此就可以计算10克盐酸中溶质的质量了,具体步骤见答案。