學習完堿的相關知識后,某興趣小組對“二氧化碳與堿的反應”進行了探究。
(1)甲、乙兩位同學分別進行了如下實驗:
甲同學向盛有二氧化碳的集氣瓶中倒入澄清石灰水,觀察到石灰水先變渾濁,后變澄清;乙同學將二氧化碳通入到澄清石灰水中,觀察到石灰水變渾濁。
你認為
乙
乙
同學的實驗能驗證氫氧化鈣的性質,反應的化學方程式為Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
。
(2)實驗小組同學又將CO2通入某濃度的氫氧化鈉溶液中,一段時間后,發(fā)現(xiàn)有固體析出。
【提出問題】析出固體的成分是什么?
【猜想與假設】同學們提出以下猜想:
猜想A:Na2CO3;
猜想B:NaHCO3;
猜想C:碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物
碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物
【進行實驗】甲同學取少量固體溶于水,滴加無色酚酞溶液,溶液變紅,則認為猜想A正確;
乙同學認為甲同學的實驗不合理,理由是碳酸氫鈉在溶液中也顯堿性
碳酸氫鈉在溶液中也顯堿性
。
乙同學設計了以下方案進行驗證:
實驗步驟 |
實驗現(xiàn)象 |
實驗結論 |
①取少量固體于試管中,加水充分溶解后,加入過量的 氫氧化鈣 氫氧化鈣 溶液 |
無明顯現(xiàn)象 |
猜想B正確 |
②在①溶液中加入稀鹽酸 |
有白色沉淀生成 有白色沉淀生成
|
【反思交流】該小組同學將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中,利用數(shù)字化技術測定溶液pH值變化,待完全反應后,觀察到溶液中逸出大量氣泡,pH出現(xiàn)兩段S型變化曲線。
【實驗分析】(3)AB段變化的原因可能是
二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水,堿性減弱
二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水,堿性減弱
。BC段變化的原因可能是
二氧化碳、水和碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉,堿性繼續(xù)減弱
二氧化碳、水和碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉,堿性繼續(xù)減弱
。
利用實驗驗證變化后的產物,實驗操作為
取最后段的液體加熱至沸騰,將氣體通入澄清石灰水
取最后段的液體加熱至沸騰,將氣體通入澄清石灰水
。實驗現(xiàn)象是
澄清石灰水變渾濁
澄清石灰水變渾濁
。