Question

為探究CO₂和NaOH確實發(fā)生了化學反應，某實驗小組的同學設計出了下列4種實驗裝置，請回答下列問題：

（1）選擇任意一種實驗裝置，簡述出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象，解釋產生該實驗現(xiàn)象的原因：
選擇的實驗裝置是

 

．實驗現(xiàn)象為

 

．產生該實驗現(xiàn)象的原因是

 

．
（2）在原實驗的基礎上，請你設計實驗證明CO₂和NaOH反應生成的產物中有Na₂CO₃（簡述所用試劑和實驗現(xiàn)象）：

 

．
（3）CO₂和NaOH發(fā)生反應的化學方程式為

 

．
（4）用“侯氏聯(lián)合制堿法”制得的純堿常含有少量的氯化鈉．為測定某純堿樣品中碳酸鈉的含量，小明稱取該純堿樣品3.3g，充分溶解于水中，再滴加氯化鈣溶液，產生沉淀的質量與加入氯化鈣溶液的質量關系如右圖所示．
求：
①該純堿樣品中碳酸鈉的質量分數．（精確到0.1%）
②所加入氯化鈣溶液的溶質質量分數．

Answer 1

分析：（1）根據二氧化碳和氫氧化鈉反應后氣壓會減小，造成出現(xiàn)某特定的現(xiàn)象．
（2）可通過檢驗二氧化碳與氫氧化鈉反應的產物判斷；
（3）根據二氧化碳與氫氧化鈉反應的生成物和反應條件來書寫化學反應方程式；
（4）根據化學反應的方程式進行計算．

解答：解：（1）二氧化碳和氫氧化鈉反應后，裝置內的氣壓會減小，會使裝置（1）試管內液面上升，燒杯內液面下降，裝置（2）軟塑料瓶變癟，裝置（3）氣球脹大，裝置（4）燒杯內的水流入錐形瓶中．

（2）如二氧化碳和氫氧化鈉發(fā)生了反應，則定生成碳酸鈉，只要能證明碳酸鈉的存在即可．

（3）二氧化碳+氫氧化鈉→碳酸鈉+水+； 
故答案是：（1）

	裝置（A）	裝置（B）	裝置（C）	裝置（D）
實驗現(xiàn)象	試管內液面上升，燒杯內液面下降	軟塑料瓶變癟	氣球脹大	燒杯內的水流入錐形瓶中
產生實驗現(xiàn)象的原因	二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，使試管內氣壓減小，大氣壓將液體壓入試管	二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，使塑料瓶內氣壓減小，大氣壓將軟塑料瓶壓癟	二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，使氣球內氣壓減小，大氣壓使氣球脹大	二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，使錐形瓶內氣壓減小，大氣壓將液體壓入錐形瓶

（2）取少量液體

（2）往二氧化碳與氫氧化鈉溶液作用后的液體中加入過量的稀鹽酸，如果有無色無味的氣體產生，說明二氧化碳與氫氧化鈉溶液已經發(fā)生了化學反應．
（3）2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O（1分）

（4）（6分）解：設該純堿樣品中碳酸鈉的質量為x，22.2g氯化鈣溶液中溶質的質量為y，則
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl   （1分）
106     111   100
x       y     3.0g         （1分）

106

x

=

111

y

=

100

3

，解之得：x=3.18（g），y=3.33（g） （2分）
所以，該純堿樣品中碳酸鈉的質量分數為：

3.18

3.3

×100%=96.4%．（1分）
所加入氯化鈣溶液的溶質質量分數為：

3.33

22.2

×100%=15%．（1分）

點評：實驗方案的設計和評價，是素質教育對化學實驗教學的能力培養(yǎng)目標之一，而能力的考查又逐漸成了中考重點和熱點，但是，該內容也是學習難點，應重點練習，養(yǎng)成對實驗進行評價我自我設計實驗的習慣．