Question

【題目】利用傳感器對二氧化碳性質再探究。

某興趣小組利用傳感器二氧化碳性質再探究.實驗步驟如下:

步驟1：如圖1所示裝置的氣密性良好,三瓶:250mL的燒瓶內收集滿CO2氣體,三個注射器內各裝有等體積的液體(分別是水、飽和石灰水、40%的氫氧化鈉溶液).連接好裝置和壓強傳感器.

步驟2：三位同學同時迅速將注射器內等體積的液體(水、飽和石灰水、40%的氫氧化鈉溶液)注入各自燒瓶中,關閉活塞.

步驟3：一段時間后,同時振蕩燒瓶.觀察傳感器定量實時地傳回燒瓶內氣壓變化形成的圖情況如圖2所示.試回答下列問題:

（查閱資料）

資料1：Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3

資料2：NaOH+NaHCO3==Na2CO3+H2O

（1）圖1所示實驗中，用“注射器”而不用“長頸漏斗”的原因是_______________________。

（2）曲線AB段氣壓變化的原因是______________________。

（3）導致曲線1中________段氣壓變化是由于充分振蕩燒瓶導致的。在不改變裝置藥品的情況下，進一步降低E點的方法___________________。A與E幾乎在一條直線上的原因是_____________________。

（4）曲線2所代表的實驗中發生的反應方程式為____________________。

（5）曲線2與曲線3差異較大的原因是_____________。

（6）探究曲線3所代表的實驗后的溶液中溶質的成分：

①小明同學猜想有以下六種可能：

猜想	一	二	三	四	五	六
成分	Na2CO3	NaHCO3	Na2CO3、NaHCO3	Na2CO3、NaOH	NaHCO3、NaOH	Na2CO3、NaHCO3和NaOH

小新同學認為猜想五和六都是錯誤的，理由是___________________________。小美同學又通過計算否定了猜想二和猜想三。

②小芳同學通過實驗繼續探究實驗

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量該實驗后的溶液于試管中，滴入酚酞溶液	溶液呈紅色	溶液呈________性	猜想四正確
加入________ 溶液	_______	反應的化學方程式_______

Answer 1

【答案】使用長頸漏斗形成液封，反應過程中，由于瓶內氣壓改變，液面發生改變，無法準確測量氣壓變化 液體快速注入容器導致氣體壓縮，壓強增大 CD 降溫 1體積的水能溶解1體積的二氧化碳 CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O 氫氧化鈣微溶于水，飽和氫氧化鈣溶液中含有氫氧化鈣的量很少，影響了二氧化碳的吸收 氫氧化鈉能與碳酸氫鈉反應，兩者不能共存 氯化鈣（合理即可） 堿 產生白色沉淀，紅色不褪去 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl

【解析】

（1）圖 1 所示實驗中，用“注射器”而不用“長頸漏斗”的原因是使用長頸漏斗形成液封，反應過程中，瓶內的氣壓改變，液面發生改變，無法準確測量氣壓變化；

（2）曲線 AB 段氣壓變化的原因是液體快速注入容器導致氣體壓縮，壓強增大；

（3）振蕩燒瓶會加快二氧化碳的溶解，所以圖中曲線1中CD段氣壓的變化是由于充分振蕩燒瓶導致的；使燒瓶內物質冷卻，溫度降低壓強也會減小造成壓強減小，在不改變裝置藥品的情況下，進一步降低E點的方法是降溫；A與E幾乎在一條直線上的原因是1體積的水能溶解1體積的二氧化碳；

（4）曲線2是氫氧化鈣與二氧化碳反應生成碳酸鈣和水，反應的化學方程式為：CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O；

（5）曲線2與曲線3差異較大的原因是氫氧化鈣微溶于水，飽和氫氧化鈣溶液中含有氫氧化鈣的量很少，影響了二氧化碳的吸收；

（6）①根據“查閱資料”可知，氫氧化鈉能與碳酸氫鈉反應。小新同學認為猜想五和六都是錯誤的，理由是氫氧化鈉能與碳酸氫鈉反應，兩者不能共存；

②氫氧化鈉與碳酸鈉都呈堿性，能使酚酞溶液變紅，碳酸鈉能與氯化鈣反應生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉。因此：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量該實驗后的溶液于試管中，滴入酚酞溶液	溶液呈紅色	溶液呈堿性	猜想四正確
加入氯化鈣溶液	產生白色沉淀，紅色不褪去	反應的化學方程式CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl