Question

（2013?平頂山二模）如圖所示裝置（氣密性良好），改變滴管和小燒杯中的物質可以完成多個簡單實驗．
（1）若滴管甲中吸有水，燒杯丙中盛有適量生石灰．將滴管甲中的水滴入燒杯丙中，可觀察到氣球鼓起，一段時間后裝置恢復原狀．利用所學化學知識解釋氣球鼓起的原因是

生石灰和水反應放出大量的熱，使裝置內氣體受熱膨脹

，燒杯丙中發(fā)生反應的化學方程式為

CaO+H₂O═Ca（OH）₂

．
（2）若燒杯丁中盛有適量鋅粒，將滴管乙中的液體滴入燒杯丁中，燒杯丁中有氣泡生成，氣球明顯鼓起，則滴管乙中所裝液體是

稀鹽酸

，燒杯丁中發(fā)生反應的化學方程式為

Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑

．
（3）若滴管甲中吸有稀硫酸，滴管乙中吸有水，燒杯丙中盛有適量小蘇打，燒杯丁中盛有用石蕊溶液染成的紫色干燥紙花．該實驗可用于驗證使石蕊變色的物質是碳酸而不是二氧化碳．正確的操作順序是：先

將滴管甲中的稀硫酸滴入燒杯丙中

，觀察

燒杯丁中的紙花是否變色

；再

滴入滴管乙中的水

．
（4）若在丙燒杯中盛有40g溶質質量分數為10%的NaOH溶液，將稀H₂SO₄通過滴管甲滴入燒杯丙中至恰好完全反應．求：參加反應的NaOH溶液中溶質的質量和反應生成Na₂SO₄的質量分別為多少克？

Answer 1

分析：（1）小氣球鼓起來的是裝置中的氣壓增大導致的，根據生石灰的化學性質進行分析解答．
（2）根據碳酸是由二氧化碳與水反應生成的，先把石蕊溶液染成紫色的干燥紙花與二氧化碳接觸，看是否有變化；然后再使石蕊溶液染成紫色的干燥紙花與水接觸，再觀察其變化．

解答：解：（1）生石灰和水反應放出大量的熱使裝置內氣體受熱膨脹，故將滴管甲中的水滴入燒杯丙中，可觀察到氣球鼓起．反應物是氧化鈣和水寫在等號的左邊，生成物是氫氧化鈣寫在等號的右邊，所以方程式是；CaO+H₂O═Ca（OH）₂
（2）鋅是金屬，其活動性比氫強，能與酸反應生成氫氣，使裝置內壓強增大而使氣球明顯鼓起，所以滴管乙中可以是稀鹽酸，反應物是鋅和鹽酸，生成物是氯化鋅和氫氣，用觀察法配平，氫氣后面標上上升符號，所以反應的化學方程式為：Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；
（3）驗證使石蕊變色的物質是碳酸而不是二氧化碳，要先通過稀硫酸與小蘇打反應產生二氧化碳，發(fā)現紫色的干燥紙花不變色，再滴加水變紅色，說明二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸使石蕊溶液變紅．
故答案為：（1）生石灰和水反應放出大量的熱，使裝置內氣體受熱膨脹；CaO+H₂O═Ca（OH）₂；（2）稀鹽酸；Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；（3）將滴管甲中的稀硫酸滴入燒杯丙中；燒杯丁中的紙花是否變色；滴入滴管乙中的水．
（4）解：參加反應的氫氧化鈉溶液中溶質的質量為：40g×10%=4g；
設反應生成硫酸鈉的質量為X：
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O
80           142
4g           X

80

142

=

4g

x

解得X=7.1g，答：參加反應的氫氧化鈉溶液中溶質質量為4g，生成硫酸鈉的質量為7.1g．
故答案為：（1）生石灰和水反應放出大量的熱，使裝置內氣體受熱膨脹；CaO+H₂O═Ca（OH）₂；（2）稀鹽酸；Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；（3）將滴管甲中的稀硫酸滴入燒杯丙中；燒杯丁中的紙花是否變色；滴入滴管乙中的水；（4）4g；7.1g．

點評：本題有一定難度，理解氣球鼓起的原因（產生氣體或溶于水放出熱量等）、掌握常見物質溶于水吸熱與放熱現象、氧化鈣的化學性質等是正確解答本題的關鍵．