Question

【題目】小明同學在實驗室用蒸餾水新配制了質量分數為20%的氫氧化鈉溶液和飽和石灰水各一瓶，忘記貼上標簽，與一瓶末貼標簽的蒸餾水混在一起。

[實驗探究]

探究一 鑒別三瓶液體

為幫助小明鑒別三種液體，小組同學建議用氣體壓力傳感器進行實驗，并設計了如圖裝置。

實驗步驟：

步驟1：如圖1所示裝置的氣密性良好，三瓶250mL的燒瓶內收集滿CO2氣體，三個注射器內各裝有等體積的三種液體。連接好裝置和壓強傳感器。

步驟2：三位同學同時迅速將注射器內等體積的三種液體注入各自燒瓶中，關閉活塞。

步驟3：一段時間后，同時振蕩燒瓶。觀察傳感器定量實時傳回燒瓶內氣壓變化形成的圖象情況如圖2所示。

實驗結論：根據圖2對比三根曲線，得出曲線1、2、3分別對應的是蒸餾水、飽和石灰水、氫氧化鈉溶液。

交流討論：

（1）曲線1中起點和終點的壓強大約相等，說明通常狀況下二氧化碳_____（填“難溶”、“易溶”、“能溶”）于水。曲線2對應燒瓶中看到的現象為_____。曲線3發生的化學方程式是_____。

（2）步驟3“一段時間后，同時振蕩燒瓶”，從曲線判斷“一段時間”指_____s（填圖2中提供的數字）。

探究二 驗證二氧化碳與氫氧化鈉發生反應

設計實驗：為驗證二氧化碳與氫氧化鈉溶液發生了反應，興趣小組同學設計了圖3裝置。

（3）第一步：檢查裝置氣密性，具體方法是_____；第二步：裝藥品。關閉止水夾，將注射器內的氫氧化鈉溶液全部注入充滿二氧化碳的集氣瓶，充分振蕩后，打開止水夾，若看到_____現象，證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液發生了反應。

交流討論：

（4）小明同學認為，將氯化鋇溶液換成氫氧化鈣溶液，也可以由上述現象得出“二氧化碳與氫氧化鈉溶液發生反應”的結論，你的觀點是_____。

（5）小明同學認為若沒有圖3中右邊裝置，只要提供一種與氯化鋇物質分類不同的溶液，也可以證明“二氧化碳與氫氧化鈉溶液發生反應”，這種溶液是_____。

數據處理：

（6）圖3中集氣瓶內容積為224mL，通常情況下224mL二氧化碳的質量為0.44g，注射器內氫氧化鈉溶液全部注入集氣瓶充分振蕩后，集氣瓶內氣體壓強為0．試計算，注射器內至少要盛有多少克20%氫氧化鈉溶液？（寫出計算過程）_____。

[拓展應用]

（7）若需要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，一般選擇氫氧化鈉溶液，而不宜選擇氫氧化鈣溶液的原因是_____。

Answer 1

【答案】能溶 產生白色沉淀（或溶液變渾濁） CO2+2NaOH═Na2CO3 +H2O 800 向下推活塞，松開回到原刻度（合理皆可） 右瓶液體進入左瓶，有白色沉淀生成（提到白色沉淀即可，無不給分） 不能換，二氧化碳與氫氧化鈣溶液也有白色沉淀（類似答案皆可） 稀鹽酸（常見的酸皆可，堿、鹽不得分） 4g 氫氧化鈣微溶于，不一定完全吸收二氧化碳

【解析】

（1）曲線1中起點和終點的壓強大約相等，說明通常狀況下二氧化碳能溶于水；氫氧化鈣能和二氧化碳反應生難溶性的碳酸鈣，燒瓶中看到的現象為生成白色沉淀；二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式為：CO2 +2NaOH═Na2CO3 +H2O；

（2）從曲線判斷“一段時間”指800s；

（3）根據裝置的特征可用以下方法進行檢查裝置的氣密性：向下推活塞，松開回到原刻度；二氧化碳和氫氧化鈉反應，使瓶內壓強降低，打開止水夾，右瓶液體進入左瓶，有白色沉淀生成；

（4）因為二氧化碳能和氫氧化鈣反應生成不溶于水的碳酸鈣，干擾碳酸鈉的檢驗，故不能換，二氧化碳與氫氧化鈣溶液也有白色沉淀；

（5）碳酸鈉能與酸反應生成二氧化碳，故把氯化鋇溶液換成稀鹽酸也能觀察到明顯的現象，能夠證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液發生反應；

（6）設0.44g二氧化碳完全反應需要氫氧化鈉的質量為x，

x=0.8g，

需要20%的氫氧化鈉溶液的質量為：=4g；

（7）氫氧化鈣微溶于水，所得溶液的濃度過低，不一定完全吸收二氧化碳，要除去二氧化碳一般用濃度大的氫氧化鈉溶液。