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有关NaOH与CO2反应的探究
探究一:检验NaOH固体样品露置空气中一段时间后的成分
【查阅资料】Na2CO3溶液是碱性;KCl溶液、BaCl2溶液显中性、BaCO3难溶于水。
(1)检验样品是否变质。检验样品成分中是否含碳酸根的实验方法(操作、现象及结论):
___________________________________________________________________________。
(2)检验样品是否完全变质。实验操作:取样品加水溶解,先加过量的_________(填编号, 下同),再滴加________。
A.盐酸 B.KCl溶液 C.BaCl2溶液 D.Ba(OH)2溶液 E.酚酞试液
探究二:用NaOH溶液测定空气中酸性气体(CO2、SO2)的体积分数
【实验装置】如图8所示,向细玻璃管内注入少量水,形成一段水柱;经检查该装置气密性良好。已知细玻璃管单位长度的容积为0.1mL·cm—1。水柱的质量忽略不计。
【操作步骤】保持外界条件不变,完成以下操作:
① 将40mL浓NaOH溶液迅速倒入烧瓶内,立即塞紧橡皮塞,并在细玻璃管上标记水柱底部的位置
② 观察并测量得出水柱缓慢向下移动的距离为2.0cm;
③ 实验结束后,根据①中的标记,测得该标记以下细玻璃管及烧瓶的总容积为340mL。
(3)检查图8装置气密性的操作方法:________________________________________。
(4)仅根据本次测量数据,该气体样品中酸性气体的体积分数为________(精确到0.00001)。
(5)在上述操作步骤②中,若装置温度略有升高,实验结果______(填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
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某同学发现,上个月做实验用的NaOH溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质,同学们开始实验探究。
【猜想假设】
猜想(1):该溶液没有变质,为NaOH溶液。
猜想(2):该溶液全部变质,为Na2CO3溶液。
猜想(3):该溶液部分变质,为NaOH和Na2CO3的混合溶液。
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性
【设计方案】请你完善下表几组同学探讨的设计方案
实验操作 | 可能出现的现象与结论 | 同学评价 | |
第1组 | 若溶液变红,则猜想(2)不成立 | 第2组同学认为:此方案结论不正确,理由是: 。 | |
第2组 | 若产生白色沉淀,反应方程式是: ,则猜想(1)不成立。 | 第3组同学认为:此方案还不能确定猜想(2)还是猜想(3)成立。 | |
第3组 | 第一步 第二步 | 若滤液不变红,则猜想(2)成立;若滤液变红,则猜想(3)成立。 | 第1组同学认为:不需过滤也能达到实验目的,更简单的操作方法是: |
【探究实验】综合各小组的方案后,动手实验。
【结论与反思】NaOH溶液易与空气中CO2反应而变质,所以要密封保存。
【拓展延伸】同学们设计了下列两套装置进行实验: 用胶头滴管吸取某种液体,锥形瓶中充入
一种气体或放入一种固体物质,挤压胶头滴管。一段时间后,两装置中气球明显胀大。
(1)甲装置中可能发生反应的方程式是 。
(2)若乙装置中胶头滴管吸取的是稀盐酸,则锥形瓶中放入的固体可能是 。
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氢氧化钠和氢氧化钙是两种常见的碱。李红同学将两种碱的溶液分别装人试管A 、B 中,并进行了如下图所示的三组实验。
(1)实验l 中,两支试管的溶液都变成 色。
(2)实验2中,若B 盛装的是NaOH 溶液,发生反应的化学方程式为 ,
该反应的墓本类型是 反应。
(3)实验3中,李红同学向两支试管吹气,A 中有白色沉淀生成,发生反应的化学方程式为 。B 中无现象,为了探究吹气后B 中溶质的成分,李红进行了如下探究。
提出猜想:
猜想1 :溶质只有氢氧化钠 猜想2 :溶质只有碳酸钠 猜想3 :溶质有氢氧化钠和碳酸钠
……
实验和结论:
实验 | 实验现象 | 结论 |
取B 中少量溶液,加人澄清石灰水至不再 产生沉淀为止,过滤后取上层清液, 向其中加几滴酚酞试液。 | 产生白色沉淀 溶液呈现红色 | 猜想3成立 |
反思与评价:
老师评价李红得出的结论不正确,是因为猜想 (填数字)也会产生相同的现象。如果要验证“猜想3成立”,必须要换试剂,将 溶液换成 溶液。
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将0.4%的氢氧化钠溶液滴加到2mL0.4%的盐酸中,测得混合液的pH变化曲线如右图。某学习小组对加入0—— VmL氢氧化钠过程中,所得混合液pH增大原因进行了如下探究:
【猜想假设】
猜想Ⅰ:pH增大是因为 ;
猜想Ⅱ:pH增大是因为发生了反应,写出反应方程式 。
【实验探究】
为验证猜想Ⅱ,请你帮助该小组完成下列实验。(可供选择的实验用品有:pH计、0.4%的氢氧化钠溶液、0.4%的盐酸、水。)
(1)向2mL0.4%的盐酸中加入VmL0.4%的氢氧化钠溶液,用pH计测得混合液的pH=7。
(2)向2mL0.4%的盐酸中加入VmL ,用pH计测得混合液的pH 7(填“>”、“=”或“<”)。综合(1)和(2)证明猜想Ⅱ成立。
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兴趣小组的同学探究一瓶敞口放置的NaOH溶液(原质量分数为10%)是否变质,进行了下述实验:
同学 | 小柯 | 小江 | 小龙 |
操作 | 各取一支相同规格的试管,在试管中加入一定量的待测溶液 | ||
滴入无色酚酞 | 加入足量的 ? | 加入足量的BaCl2溶液 | |
现象 | 变红 | 产生气泡 | 产生白色沉淀 |
结论 | 没变质 | 变质 | 变质 |
(1)小江加入的“?”是 。
(2)小江认为小柯的实验和结论不正确,理由是 。
(3)小龙将沉淀过滤、洗涤、干燥,称量质量为1.97g。已知小龙所取的待测溶液质量为10g,请根据化学方程式计算,该待测溶液中变质生成物的质量分数。
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将稀盐酸慢慢滴入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,用温度计测量烧杯中溶液的温度,温度随加入稀盐酸的质量变化曲线如右图所示:
(1)在滴加的过程中,烧杯中溶液的pH逐渐 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)由图可知,稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)图中B点时,溶液中的溶质是 (填化学式)。
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通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是( )
实验操作 | 现象 | 结论 | |
A | 向收集满 CO2的软塑料瓶中加入约1/3 体积滴有石蕊试液的水,旋紧瓶盖,振荡 | 塑料瓶变瘪, 溶液变红 | CO2能与石蕊反应 |
B | 往久置于空气中的氢氧化钠溶液滴加稀硫酸 | 有气泡 | 氢氧化钠溶液已变质 |
C | 在某无色溶液中滴加氯化钡溶液 | 有白色沉淀 | 无色溶液中一定含有 SO42-离子 |
D | 把质量相同的镁条与锌粒同时放入相同浓度和体积的盐酸屮 | 镁条与盐酸 产生气体更快 | 镁的金厲活动性比锌强 |
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下列除去杂质(在括号内)选用的方法(在箭头右侧)正确的是( )
A.CO2气体(CO)点燃 B.MnO2固体(KCl) 加水过滤
C.CO2气体(HCl) 通入NaOH溶液中 D.KCl溶液(K2CO3) 加稀H2SO4
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