Question

如圖所示裝置（氣密性良好），改變滴管和小燒杯中的物質可以完成多個簡單實驗。

（1）若滴管甲中吸有水，燒杯丙中盛有適量生石灰。將滴管甲中的水滴入燒杯丙中，可觀察到氣球鼓起，一段時間后裝置恢復原狀。利用所學化學知識解釋氣球鼓起的原因是                            ，燒杯丙中發生反應的化學方程式為                         。
（2）若燒杯丁中盛有適量鋅粒，將滴管乙中的液體滴入燒杯丁中，燒杯丁中有氣泡生成，氣球明顯鼓起，則滴管乙中所裝液體是     ，燒杯丁中發生反應的化學方程式為             。
（3）若滴管甲中吸有稀硫酸，滴管乙中吸有水，燒杯丙中盛有適量小蘇打，燒杯丁中盛有用石蕊溶液染成的紫色干燥紙花。該實驗可用于驗證使石蕊變色的物質是碳酸而不是二氧化碳。正確的操作順序是：先            ，觀察          ；再      。
（4）若在丙燒杯中盛有40g溶質質量分數為10％的NaOH溶液，將稀H₂SO₄通過滴管甲滴入燒杯丙中至恰好完全反應。求：參加反應的NaOH溶液中溶質的質量和反應生成Na₂SO₄的質量分別為多少克?

Answer 1

（1）生石灰與水反應放出大量熱導致裝置內氣體體積膨脹，CaO+H₂O=Ca(OH)₂
（2）稀硫酸，Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑(或其它合理答案)
（3）將滴管甲中的稀硫酸滴入燒杯丙中  燒杯丁中的紙花是否變色  將滴管乙中的水滴入燒杯丁中（觀察燒杯丁中的紙花是否變色）
（4）4g；   7.1g。

試題分析：（1）由于生石灰能和水反應，且會放出大量的熱，故能使裝置內的氣體受熱膨脹，從而使氣球鼓起；生石灰與水反應生成熟石灰，故反應的化學方程式為CaO+H₂O=Ca(OH)₂。
（2）由于鋅是氫前的活潑金屬，故能與酸反應生成氫氣，從而使裝置內壓強增大，使氣球明顯鼓起，所以滴管乙中可以是稀酸（如稀硫酸），鋅和稀硫酸反應，生成硫酸鋅和氫氣，所以燒杯丁中反應的化學方程式為Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑。
（3）根據題意，要驗證使石蕊變色的物質是碳酸而不是二氧化碳，應先滴加稀硫酸與小蘇打反應產生二氧化碳，會發現石蕊溶液染成的紫色干燥紙花不變色；然后再滴加水會變紅色，說明二氧化碳與水反應生成碳酸，是碳酸使石蕊溶液變紅。
（4）參加反應的NaOH溶液中溶質的質量=40g×10%=4g；
解，設反應生成Na₂SO₄的質量為x。
2NaOH+ H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
80         142
4g          x
80：142=4g：x
解得x=7.1g
答：參加反應的NaOH溶液中溶質質量為4g，生成Na₂SO₄的質量為7.1g。
點評：對于驗證型實驗探究，要熟記物質的性質或變化規律，根據給出的實驗設計方案，進行實驗、分析和探究，并通過觀察、記錄和分析的實驗現象，來驗證該物質的性質或變化規律等。