在學(xué)習(xí)堿的化學(xué)性質(zhì)時,某興趣小組將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中發(fā)現(xiàn)無明顯現(xiàn)象,為進一步探究二者是否發(fā)生反應(yīng),開展了如下探究。
【活動一】探究二氧化碳和氫氧化鈉固體反應(yīng)
小組同學(xué)按下列實驗步驟開展探究。
步驟1:室溫下,取一軟質(zhì)塑料瓶向其中充滿二氧化碳。
步驟2:向塑料瓶中快速加入2g氫氧化鈉固體,旋緊瓶塞后振蕩,觀察現(xiàn)象。
(1)上述實驗中,觀察到軟質(zhì)塑料瓶
變癟
變癟
,內(nèi)壁有大量水霧產(chǎn)生,軟質(zhì)塑料瓶外壁發(fā)透,證明二氧化碳和氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
。
(2)小組同學(xué)提出實驗中若用氫氧化鈉溶液代替氫氧化鈉固體進行實驗則不能證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng),理由是 二氧化碳能溶于水,氣體減少,瓶內(nèi)壓強減小,軟質(zhì)塑料瓶也會變癟
二氧化碳能溶于水,氣體減少,瓶內(nèi)壓強減小,軟質(zhì)塑料瓶也會變癟
。
【活動二】探究二氧化碳和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)
【查閱資料】Ⅰ.紫甘藍(lán)汁、無色酚酞溶液在不同pH范圍內(nèi)的變色情況如下表:
指示劑 |
紫甘藍(lán)汁 |
無色酚酞溶液 |
顏色 |
紫色 |
藍(lán)色 |
深綠 |
黃綠 |
黃色 |
無色 |
淺紅色 |
深紅色 |
pH |
4~8 |
8~9 |
9~11 |
11~12 |
>12 |
<8 |
8~10 |
>10 |
Ⅱ.二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)時,若二氧化碳過量,生成的碳酸鈉會繼續(xù)與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉;飽和碳酸鈉溶液的pH≈10.5,飽和碳酸氫鈉溶液的pH≈8.3。
小組同學(xué)設(shè)計了如圖1所示實驗,打開分液漏斗瓶塞,旋開活塞,慢慢滴下稀硫酸,向滴有紫甘藍(lán)汁、pH=13的氫氧化鈉溶液的燒杯中持續(xù)通入二氧化碳?xì)怏w,用pH傳感器測得燒杯中溶液的pH隨時間變化如圖2所示。
(3)實驗選擇稀硫酸而不用濃鹽酸的原因是
濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫會對實驗產(chǎn)生干擾
濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫會對實驗產(chǎn)生干擾
。
(4)實驗中,觀察到溶液由黃色最終變?yōu)?
藍(lán)
藍(lán)
色。
(5)①實驗中,選紫甘藍(lán)汁指示反應(yīng)的進行過程而不選無色酚酞溶液的原因是
若選用無色酚酞溶液,通入二氧化碳后溶液顏色變化不明顯
若選用無色酚酞溶液,通入二氧化碳后溶液顏色變化不明顯
。
②請設(shè)計實驗方案驗證C點時溶液中的溶質(zhì):
取適量C點時的溶液于試管中,加入過量CaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明溶液中含有Na2CO3,靜置,向上層清液中滴加無色酚酞溶液,溶液變?yōu)榧t色,說明溶液中含有NaOH
取適量C點時的溶液于試管中,加入過量CaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明溶液中含有Na2CO3,靜置,向上層清液中滴加無色酚酞溶液,溶液變?yōu)榧t色,說明溶液中含有NaOH
。