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20. 某小组在学习“二氧化碳与氢氧化钠溶液反应”时,进行了如下探究,
[提出问题]二氧化碳与氢氧化钠反应,还是溶解在水中?
[查阅资料]
①15℃、101KPa时,二氧化碳的溶解度如下:
溶剂 |
水 |
酒精 |
溶解度 |
1.0 |
0.5 |
②15℃时,在酒精中氢氧化钠易溶、碳酸钠微溶.
③通常情况下,稀溶液的体积约等于溶剂的体积.
[实验设计]在15℃、101KPa时,制取二氧化碳并用于实验甲、实验乙.
[分析与表达]
(1)如果二氧化碳与氢氧化钠反应,化学方程式是 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ,那么氢氧化钠应 密封 保存.
(2)实验前,两套装置都进行气密性检查,实验甲装置气密性检查的方法是 用手紧握左边的试管,只要U型管内液面会出现右高左低的现象,一段时间后回落到原位置,同理检验右侧试管
(3)实验甲中,同时滴入等体积的水和氢氧化钠溶液后的现象是 右侧液面升高,左侧液面下降,一段时间后,右侧液面缓慢下降,左侧上升,右侧液面仍高于左侧
(4)实验乙中,将氢氧化钠完全滴入锥形瓶中,注射器会自动向内移动并将酒精推入锥形瓶,活塞的移动速度是 B .(填答案字母)
A.先慢后快 B.先快后慢 C.先慢后快,再变慢
实验乙中,还可能观察到的现象是 在锥形瓶中观察到白色浑浊现象 .
(5)实验乙中,120mL酒精 不能 (填“能”或“不能”)换成水,原因是 二氧化碳在水中的溶解度大于在酒精中 .
(6)实验乙结束时,注射器中酒精灯体积为20mL,则与氢氧化钠反应的二氧化碳体积至少是 67 mL.
(7)由以上探究可知,二氧化碳能溶于水,也能氢氧化钠反应,但实验乙的数据还不够准确,造成实验乙误差的原因可能有 酒精具有挥发性 .(写一条)
[考点]实验探究物质的性质或变化规律;检查装置的气密性;碱的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
[专题]科学探究.
[分析](1)根据氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水进行分析;
(2)根据检验装置气密性可以利用装置内外产生的压强差来验证;
(3)根据氢氧化钠会与二氧化碳反应,二氧化碳会与水反应,但是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应后,压强的变化幅度大进行分析;
(4)根据氢氧化钠与二氧化碳反应后装置内的压强减少速度快,但是碳酸钠在酒精中是微溶的进行分析;
(5)根据二氧化碳在水中的溶解度大于酒精中的溶解度进行分析;
(6)根据二氧化碳在酒精中的溶解度是0.5进行分析;
(7)根据水分子和酒精分子的间隔不同,酒精具有挥发性进行分析.
[解答]解:(1)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,所以氢氧化钠应密封保存;
(2)检验装置气密性可以利用装置内外产生的压强差来验证,所以实验甲装置气密性检查的方法是:用手紧握左边的试管,只要U型管内液面会出现右高左低的现象,一段时间后回落到原位置,同理检验右侧试管;
(3)氢氧化钠会与二氧化碳反应,二氧化碳会与水反应,但是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应后,压强的变化幅度大,所以实验甲中,同时滴入等体积的水和氢氧化钠溶液后的现象是:用手紧握左边的试管,只要U型管内液面会出现右高左低的现象,一段时间后回落到原位置,同理检验右侧试管;
(4)氢氧化钠与二氧化碳反应后装置内的压强减少速度快,但是碳酸钠在酒精中是微溶的,所以将氢氧化钠完全滴入锥形瓶中,注射器会自动向内移动并将酒精推入锥形瓶,活塞的移动速度是先快后慢,故选:B,实验乙中,还可能观察到的现象是在锥形瓶中观察到白色浑浊现象;
(5)二氧化碳在水中的溶解度大于酒精中的溶解度,所以实验乙中,120mL酒精不能换成水;
(6)二氧化碳在酒精中的溶解度是0.5,所以100mL的酒精中会溶解50mL的二氧化碳,与氢氧化钠反应的二氧化碳体积至少是67mL;
(7)水分子和酒精分子的间隔不同,酒精具有挥发性,所以实验乙的数据还不够准确.
故答案为:(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,密封;
(2)用手紧握左边的试管,只要U型管内液面会出现右高左低的现象,一段时间后回落到原位置,同理检验右侧试管;
(3)用手紧握左边的试管,只要U型管内液面会出现右高左低的现象,一段时间后回落到原位置,同理检验右侧试管;
(4)B,在锥形瓶中观察到白色浑浊现象;
(5)不能,二氧化碳在水中的溶解度大于酒精中的溶解度;
(6)67;
(7)水分子和酒精分子的间隔不同,酒精具有挥发性.
[点评]在解此类题时,首先分析题中考查的问题,然后结合学过的知识和题中的提示进行解答.