Question

【題目】某化學(xué)興趣小組進行以下實驗：在室溫為 15℃時，同學(xué)們將 10g 氫氧化鈉固體完全溶解于 80g 水中，冷卻至室溫后勻速的通入二氧化碳氣體。同時用傳感器測定溶液的 pH 及溫度的變化，用數(shù)據(jù)采集器記錄并繪制圖像如圖 2 和圖 3 所示。

（查閱資料）

①碳酸氫鈉和碳酸鈉的溶解度表（一個標準大氣壓下）（部分）

溫度/℃	0	15	20	30
碳酸氫鈉的溶解度/g	6.9	8.72	9.6	11.1
碳酸鈉的溶解度/g	7.1	13.25	21.8	39.7

②向碳酸鈉溶液中通入二氧化碳能化合生成碳酸氫鈉。

（進行實驗）

（1）圖 1 所示實驗中，用“分液漏斗”而不用“長頸漏斗”的原因是_____；

（2）通過圖像分析，小蘇打溶液是顯_____（填“酸性”、“中性”或“堿性”）。

（3）為了確定M 處溶液的成分，同學(xué)們進行了如下實驗：

實驗步驟	加入試劑	實驗現(xiàn)象	初步實驗結(jié)論
①	加入過量的_____；	產(chǎn)生白色沉淀	含有_____。
②	滴入_____；	溶液變紅

（反思與評價）

（4）為確定 M 處溶液的成分，（3）中步驟①中加過量試劑的目的是_____，步驟①②能否顛倒？_____（填“能”或“否”）。/p>

（注意：若答對第（5）、（6）小題獎勵 4 分，化學(xué)試卷總分不超過 60 分。）

（拓展延伸）

（5）實驗過程中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn) 18min 后溶液的 pH 不再變化， 則此時燒杯中就可能觀察到的現(xiàn)象有_____。

（6）圖 2 中，BC 段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。圖 3 中，DE 段溫度變化的原因_____。

Answer 1

【答案】便于控制生成二氧化碳的速率 堿性 氯化鈣溶液 碳酸鈉、氫氧化鈉 酚酞試液 碳酸鈉完全反應(yīng)，避免對氫氧化鈉檢驗產(chǎn)生干擾 能 析出固體 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)放熱

【解析】

（1）圖1所示實驗中，用“分液漏斗”而不用“長頸漏斗”的原因是便于控制生成二氧化碳的速率；

（2）通過圖象分析，最終溶液pH大于7，說明小蘇打溶液是顯堿性；

（3）加入過量的氯化鈣溶液，產(chǎn)生白色沉淀，是因為碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉滴入酚酞試液，溶液變紅色，是因為溶液中含有氫氧化鈉，實驗過程如下所示：

實驗步驟	加入試劑	實驗現(xiàn)象	初步實驗結(jié)論
①	加入過量的氯化鈣溶液；	產(chǎn)生白色沉淀	含有碳酸鈉、氫氧化鈉
②	滴入酚酞試液；	溶液變紅

（4）為確定 M 處溶液的成分，（3）中步驟①中加過量試劑的目的是使碳酸鈉完全反應(yīng)，避免對氫氧化鈉檢驗產(chǎn)生干擾；步驟①②能顛倒，這是因為滴加酚酞試液后溶液變紅色，再加入過量氯化鈣溶液，如果產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中含有碳酸鈉，如果溶液由紅色變成無色，說明溶液中不含有氫氧化鈉，如果溶液仍然是紅色，說明溶液中含有氫氧化鈉；

（5）實驗過程中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)18min后溶液的pH不再變化，說明碳酸鈉已經(jīng)完全反應(yīng)生成了碳酸氫鈉，碳酸氫鈉達到飽和狀態(tài)時溶液pH不再變化，則此時燒杯中就可能觀察到析出固體；

（6）圖2中，BC段：碳酸鈉和水、二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3；圖3中，DE段溫度變化的原因：氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)放熱。