Question

【題目】實(shí)驗(yàn)探究和證據(jù)推理是提升認(rèn)知的重要手段,化學(xué)興趣小組對"CO2與NaOH溶液反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

Ⅰ探究CO2的制備

(1)實(shí)驗(yàn)室通常利用上圖1中__(填字母)裝置的組合制取并收集二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為________

(2)圖2所示裝置可用于除去二氧化碳中少量的氯化氫氣體,除雜時(shí)應(yīng)將混合氣體從導(dǎo)管____(填“①”或“②”)通入裝置中。

Ⅱ探究CO2與NaOH溶液能否反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)甲:向兩個裝滿二氧化碳的同樣規(guī)格的瓶中分別注入等量的氫氧化鈉溶液和蒸餾水,振蕩后放在水平的桌面上(如圖3)。

(1)若觀察到U型左端液面_______(填“升高”成“降低”),則證明氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)。

(2)對靜置后左瓶內(nèi)的溶液進(jìn)行下列操作,由對應(yīng)的現(xiàn)象可推知CO2與NaOH一定反應(yīng)的是_____(填對應(yīng)選項(xiàng)的字母)。

a.滴加酚酞,溶液變?yōu)榧t色 b.滴加少量稀鹽酸,不產(chǎn)生氣泡 C,滴加少量氯化鈣溶液,產(chǎn)生白色沉淀

實(shí)驗(yàn)乙:在NaOH固體中加入適量95%的乙醇溶液,配制成飽和NaOH的乙醇溶液,向該溶液中通入CO2,直至產(chǎn)生白色沉淀Na2CO3,證明氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)。

(3)該實(shí)驗(yàn)利用的原理是:___________影響物質(zhì)的溶解性。

實(shí)驗(yàn)丙:如圖4所示,將5mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液(ρ≈1.1gmL)緩慢、全部注射入瓶中,觀察到酒精倒流入瓶中,最終瓶中剩余5mL氣體。此實(shí)驗(yàn)條件下,1體積水約可溶1體積CO2,CO2不溶于酒精。

(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)_____________(填“能”或“不能”)用水代替量筒中的酒精。

(5)實(shí)驗(yàn)時(shí)將NaOH溶液緩慢注射入瓶中的原因是____________________。

(6)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可推知:與NaOH反應(yīng)的CO2約為________________(取整數(shù))mL

Answer 1

【答案】 BC CaCO3 +2HCl==CaCl2 + H2O +CO2↑ ① 升高 C 溶劑 不能 防止CO2氣體從導(dǎo)管逸出 70

【解析】本題主要考查了二氧化碳的制取，堿、鹽的化學(xué)性質(zhì)，物質(zhì)的溶解性的影響因素等，綜合性較強(qiáng)，仔細(xì)審題，弄清題意，靈活運(yùn)用所學(xué)的知識。

Ⅰ探究CO2的制備

（1）實(shí)驗(yàn)室制取CO2，在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取，屬于固—液常溫型；二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集，所以利用上圖1中BC裝置的組合制取并收集二氧化碳；碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3 +2HCl==CaCl2 + H2O +CO2↑；

(2)圖2所示裝置可用于除去二氧化碳中少量的氯化氫氣體，除雜時(shí)為了使混合氣體與碳酸氫鈉溶液充分接觸，應(yīng)將混合氣體從導(dǎo)管①通入裝置中；

Ⅱ探究CO2與NaOH溶液能否反應(yīng)

（1）根據(jù)CO2與NaOH的反應(yīng)，是氣體被氫氧化鈉溶液吸收，二氧化碳?xì)怏w減少了，則U型管的左端的氣壓減小，從而導(dǎo)致U型管的左端液面升高；

（2）a、要證明CO2與NaOH溶液一定發(fā)生反應(yīng)，只要證明反應(yīng)后的溶液中含有Na2CO3即可。Na2CO3和NaOH溶液都呈堿性，因此無論CO2與氫氧化鈉溶液是否反應(yīng)，都會是無色酚酞試液變紅，錯誤；b、如果NaOH溶液過量，滴加少量的稀鹽酸會先與NaOH溶液反應(yīng)，不會產(chǎn)生氣泡，應(yīng)滴加過量的稀鹽酸，觀察是否有氣泡產(chǎn)生才能得到正確的結(jié)論，錯誤；c、氯化鈣溶液不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，氯化鈣溶液能與碳酸鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，如果有白色沉淀生成，說明一定含有碳酸鈉，也就證明CO2與NaOH溶液一定發(fā)生了反應(yīng)，正確。故選C；

(3) 將CO2通入氫氧化鈉溶液生成的碳酸鈉易溶于水，無明顯變化，CO2通入氫氧化鈉乙醇溶液生成的碳酸鈉不能溶于乙醇，形成沉淀。實(shí)驗(yàn)乙利用的原理是溶劑影響物質(zhì)的溶解性。

（4）二氧化碳能溶于水而不能溶液乙醇，實(shí)驗(yàn)時(shí)不能用水代替量筒中的酒精；

(5) 為了使二氧化碳能與氫氧化鈉溶液充分反應(yīng)，防止二氧化碳?xì)怏w從導(dǎo)管逸出，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將氫氧化鈉溶液緩緩注入注射器中。實(shí)驗(yàn)時(shí)將NaOH溶液緩慢注射入瓶中的原因是防止CO2氣體從導(dǎo)管逸出；

(6)加入氫氧化鈉的溶液是5mL，1體積水約可溶1體積CO2，最終瓶中剩余5mL氣體。可推知與NaOH反應(yīng)的CO2≈80mL-5mL-5mL=70mL。