3.某興趣小組同學(xué)以“探究CO2與NaOH溶液的反應(yīng)”為主題開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí),興趣小組同學(xué)將CO2通入NaOH溶液中,發(fā)現(xiàn)無明顯現(xiàn)象,為了證明該反應(yīng)發(fā)生,他們設(shè)計(jì)了如下探究實(shí)驗(yàn):
【設(shè)計(jì)思路】Ⅰ:驗(yàn)證有新物質(zhì)生成
Ⅱ:驗(yàn)證反應(yīng)物減少或消失
【實(shí)驗(yàn)探究】不同的興趣小組設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)方案,完成自己的探究任務(wù)
(1)實(shí)驗(yàn)一:1組同學(xué)取兩者反應(yīng)后的溶液X少許,向其中加入足量的稀鹽酸,現(xiàn)象為
,另取溶液X少許,滴加BaCl2溶液,現(xiàn)象為有
產(chǎn)生,通過現(xiàn)象,都證明了新物質(zhì)的生成,小華認(rèn)為BaCl2溶液也可以換成CaCl2溶液,小明根據(jù)右表中幾種物質(zhì)在20℃時的溶解度數(shù)據(jù)認(rèn)為不宜更換,請說明理由
。
20℃ |
Na2CO3 |
NaHCO3 |
Ca(OH)2 |
Ba(OH)2 |
S/g |
21.5 |
9.6 |
0.165 |
3.89 |
(2)實(shí)驗(yàn)二:2組同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn),常溫下,NaOH易溶于乙醇形成無色溶液,Na
2CO
3幾乎不溶于乙醇,CO
2、NaOH、Na
2CO
3與乙醇不反應(yīng),于是小組設(shè)計(jì)了
的實(shí)驗(yàn)方案,出現(xiàn)了
現(xiàn)象,也證明了新物質(zhì)的生成。
(3)實(shí)驗(yàn)三:3組同學(xué)將充滿CO
2氣體的試管倒扣在NaOH溶液中,觀察到
,從而認(rèn)為CO
2被NaOH溶液反應(yīng)掉了,但小明認(rèn)為,還應(yīng)進(jìn)行CO
2倒扣在等量
的對比實(shí)驗(yàn)才能得出這一結(jié)論。
(4)實(shí)驗(yàn)四:4組同學(xué)查閱資料得知:Na
2CO
3溶液和NaHCO
3溶液的pH分別約為11.0和8.5,于是他們將CO
2持續(xù)通入一定濃度一定量的NaOH溶液中,用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)測定反應(yīng)過程中溶液的pH和溫度變化,結(jié)果如圖1、圖2所示。
①圖1中,BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
②圖2中,DE段溫度變化的原因是
。
【感悟】關(guān)于CO
2與NaOH是否發(fā)生了反應(yīng),同學(xué)們借助實(shí)驗(yàn),從Na
2CO
3生成,CO
2減少、NaOH減少等物質(zhì)的變化,以及
轉(zhuǎn)化等視角多維度進(jìn)行了探究,還了解了通過現(xiàn)代技術(shù)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)測定,可以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過程的“可視化”。
【拓展】同學(xué)們對數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)探究化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生了濃厚的興趣,又設(shè)計(jì)了如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時先后將兩種溶液快速推入,瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化如圖乙:
(1)根據(jù)圖像分析,實(shí)驗(yàn)中開始先推入的是
溶液;圖像中a、b、c、d四個點(diǎn),溶液的pH最大的點(diǎn)是
點(diǎn)。
(2)bc段壓強(qiáng)不變的原因是
(文字解釋),cd段壓強(qiáng)變大的原因:
(方程式解釋),e點(diǎn)的壓強(qiáng)小于a點(diǎn)可能的原因是
,若氫氧化鈉溶液中含有酚酞,則圖中a、b、c、d四個點(diǎn),
點(diǎn)時溶液可能從紅色變?yōu)闊o色。