Question

6．下列三個實驗均可證明CO₂能與NaOH溶液反應．
實驗Ⅰ：用試管集滿CO₂，迅速加入NaOH溶液、塞緊橡皮塞，充分振蕩，靜置．
（1）實驗后打開橡皮塞時，聽到響亮的“�！甭暎�其原因是實驗后試管中的氣壓變�。ㄌ睢白兇蟆被颉白冃　保�；
（2）對靜置后的溶液進行下列操作，由對應的現(xiàn)象可推知CO₂與NaOH溶液一定反應的是c（填序號）．
a．滴加酚酞，溶液變?yōu)榧t色
b．滴加少量稀鹽酸，不產生氣泡
c．滴加少量氯化鋇溶液，產生白色沉淀
實驗Ⅱ：在8.0g 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，直至產生白色沉淀Na₂CO₃．
（3）某托盤天平標尺的最大刻度為1g，配備有1g、2g、5g和10g四種砝碼若干個，用該天平稱取8.0gNaOH固體時，所需砝碼總數(shù)為3個；
（4）實驗Ⅱ利用的原理是：溶劑的種類影響物質的溶解性．
實驗Ⅲ：如圖所示，將5mL溶質質量分數(shù)為10%的NaOH溶液（ρ≈1.1g/mL）緩慢、全部注射入瓶中，觀察到的酒精倒流入瓶中，最終瓶中剩余5mL氣體．此實驗條件下，1體積水約可溶1體積CO₂，CO₂不溶于酒精，ρ（CO₂）≈2g/L．

（5）實驗時不能（填“能”或“不能”）用水代替量筒中的酒精；
（6）實驗時將NaOH溶液緩慢注射入瓶中的原因是防止二氧化碳氣體從導管逸出；
（7）根據上述實驗可推知：與NaOH溶液反應的CO₂約為75（取整數(shù)）mL．
（8）理論上，上述5mL NaOH溶液與足量CO₂反應都轉化為Na₂CO₃時，參加反應的CO₂的體積約為多少毫升？（寫出計算過程，結果取整數(shù)）
（9）實際上，上述NaOH溶液吸收的CO₂偏少，其原因可能是a、b、d（填序號）．
a．CO₂不純
b．裝置漏氣
c．NaOH與CO₂化合生成了NaHCO₃
d．倒流入瓶中的酒精干擾了NaOH溶液對CO₂的吸收．

Answer 1

分析 實驗Ⅰ．（1）根據CO₂能與氫氧化鈉溶液反應，氣體變少進行分析；
（2）根據氫氧化鈉與生成物碳酸鈉的酸堿性以及碳酸鈉能與稀鹽酸與氯化鋇反應性質進行分析；
實驗Ⅱ．（3）根據所需藥品質量與砝碼的關系進行計算；
（4）根據氫氧化鈉水溶液和氫氧化鈉乙醇溶液中溶質種類與溶劑種類異同進行分析；
實驗Ⅲ．（5）根據二氧化碳在水和乙醇中的溶解性進行分析；
（6）實驗時應將氫氧化鈉溶液緩緩注入注射器中，這主要考慮二氧化碳能與氫氧化鈉溶液充分反應，從而防止二氧化碳氣體從導管逸出；
（7）根據反應前與反應后氣體體積的變化來計算與NaOH溶液反應的CO₂的體積；
（8）先求出NaOH的質量，再根據氫氧化鈉的質量，利用化學方程式計算出參加反應的二氧化碳的質量，再利用密度公式求出二氧化碳的體積；
（9）CO₂不純和裝置漏氣、酒精倒流到瓶中都會使瓶中二氧化碳變少，從而氫氧化鈉溶液吸收的二氧化碳就偏少．

解答 解：實驗Ⅰ．（1）CO₂能與氫氧化鈉溶液反應，氣體變少，試管內的壓強減小；
（2）a、要證明CO₂與NaOH溶液一定發(fā)生反應，只要證明反應后的溶液中含有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，都會是無色酚酞試液變紅，故a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，不會產生氣泡，應滴加過量的稀鹽酸，觀察是否有氣泡產生才行，故b錯誤；
c、氯化鋇溶液不能與氫氧化鈉溶液反應，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，故c正確；
實驗Ⅱ．（3）8g=1g+2g+5g，所以需要3個砝碼；
（4）氫氧化鈉的酒精溶液和碳酸鈉乙醇溶液中溶質種類相同，而溶劑種類不同；
實驗Ⅲ．（5）二氧化碳能溶于水而不能溶液乙醇；
（6）為了使二氧化碳能與氫氧化鈉溶液充分反應，防止二氧化碳氣體從導管溢出，實驗時應將氫氧化鈉溶液緩緩注入注射器中；
（7）進入酒精的體積就是二氧化碳的體積，說明反應了75mL；
（8）NaOH的質量為1.1g/mL×5/mL×10%=0.55g；設參加反應的二氧化碳的質量為x
CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O
44   80
x   0.55g
$\frac{44}{80}$=$\frac{x}{0.55g}$   x=0.3025g
二氧化碳的體積為 $\frac{0.3025g}{2g/L}$=0.15125L=151mL．
（9）CO₂不純和裝置漏氣、酒精倒流到瓶中都會使瓶中二氧化碳變少，從而氫氧化鈉溶液吸收的二氧化碳就偏少．
故答案為：實驗Ⅰ．（1）變��；（2）c；　
實驗Ⅱ．（4）3；（4）溶劑的種類；
實驗Ⅲ．（5）不能；（6）防止二氧化碳氣體從導管逸出；（7）75；（8）151；（9）a、b、d．

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．