Question

某課外活動小組為探究CO₂與過量的NaOH溶液確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計了下列三種實(shí)驗(yàn)裝置，請回答下列問題：

（1）甲裝置中CO₂與過量的NaOH反應(yīng)的離子方程式

CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O

．
（2）丙裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

當(dāng)NaOH溶液滴入錐形瓶之后，燒杯中的水倒吸入錐形瓶

，解釋產(chǎn)生該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因

NaOH與CO₂反應(yīng)，導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)降低，在大氣壓的作用下，燒杯中的水倒吸入錐形瓶

．
（3）甲、乙、丙同學(xué)設(shè)計的三個方案中，有一個方案在實(shí)際操作中安全性存在問題，該方案是

乙

 （填甲、乙或丙），原因是

NaOH與CO₂反應(yīng)，錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)降低，在大氣壓的作用下，氣球脹大，可能會發(fā)生爆炸

．
（4）請設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)生成的產(chǎn)物Na₂CO₃中的陰離子．（簡述操作步驟、所用試劑、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論．）
（5）實(shí)驗(yàn)室中若需用44.8L（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）CO₂，現(xiàn)用含CaCO₃90%石灰石與足量的鹽酸反應(yīng)，至少需要這種石灰石

222.2

g（結(jié)果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析：探究CO₂與過量的NaOH溶液確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，
（1）甲裝置中二氧化碳和過量氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
（2）氫氧化鈉溶液和二氧化碳反應(yīng)丙裝置中氣體壓強(qiáng)減小，燒杯中水倒吸到丙中；
（3）二氧化碳恒溫氫氧化鈉反應(yīng)，壓強(qiáng)減小，氣球增大可能會爆炸；
（4）依據(jù)碳酸根離子和酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w的現(xiàn)象分析，需要注意實(shí)驗(yàn)操作步驟的敘述；
（5）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)中碳元素守恒計算應(yīng)用；

解答：解：（1）甲裝置中CO₂與過量的NaOH反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O；
故答案為：CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（2）丙裝置中滴入氫氧化鈉溶液和二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)，丙內(nèi)壓強(qiáng)減小，燒杯中水會倒吸到錐形瓶，
故答案：當(dāng)NaOH溶液滴入錐形瓶之后，燒杯中的水倒吸入錐形瓶；NaOH與CO₂反應(yīng)，導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)降低，在大氣壓的作用下，燒杯中的水倒吸入錐形瓶；
（3）甲、乙、丙同學(xué)設(shè)計的三個方案中，乙方案在實(shí)際操作中安全性存在問題，因?yàn)闅溲趸�鈉滴入和二氧化碳反應(yīng)后壓強(qiáng)減小，氣球會膨脹，有可能爆炸，
故答案為：乙；NaOH與CO₂反應(yīng)，錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)降低，在大氣壓的作用下，氣球脹大，可能會發(fā)生爆炸；
 （4）碳酸鈉可以利用加入鹽酸生成額一氧化碳?xì)怏w的現(xiàn)象分析，操作步驟為：取少量生成物的溶液于試管，加入鹽酸，生成無色無味的氣體，則溶液中含有CO₃^2-；
故答案為：取少量生成物的溶液于試管，加入鹽酸，生成無色無味的氣體，則溶液中含有CO₃^2-；
（5）實(shí)驗(yàn)室中若需用44.8L（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）CO₂，物質(zhì)的量為2mol，依據(jù)碳元素守恒得到，碳酸鈣物質(zhì)的量為2mol，質(zhì)量為200g；現(xiàn)用含CaCO₃90%石灰石與足量的鹽酸反應(yīng)，至少需要這種石灰石質(zhì)量=

200g

90%

=222.2g；
故答案為：222.2；

點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計和實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用，主要是二氧化碳和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)的產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)分析方案和實(shí)驗(yàn)基本操作，裝置中的壓強(qiáng)變化是實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)生倒吸的原因，題目難度中等．