Question

【題目】酸、堿、鹽是初中化學(xué)學(xué)習(xí)的重要知識。根據(jù)所學(xué)知識，某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如下兩個實(shí)驗(yàn)，探究氫氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)。

（1）如圖一裝置所示，先將氫氧化鈉溶液注入三頸燒瓶中，然后再將稀鹽酸注入三頸燒瓶中，觀察到氣球的變化是________________，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是_______________。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理，興趣小組的同學(xué)又設(shè)計了圖二裝置。實(shí)驗(yàn)前關(guān)閉K，先將注射器中的氫氧化鈉溶液注入A中，然后再打開K，稀鹽酸倒流進(jìn)A中，片刻后停止倒流，A中溶液仍為紅色。同學(xué)們對反應(yīng)后A裝置中的溶液成分產(chǎn)生了興趣，提出了如下猜想:

猜想一: NaCl、 Na2CO3

猜想二: NaCl、 NaOH

猜想三: NaCl、NaOH、Na2CO3

①上述猜想不合理的是___________，原因是______。

同學(xué)們經(jīng)過討論設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論或化學(xué)方程式
②__________________	有白色沉淀產(chǎn)生	③反應(yīng)的化學(xué)方程式__________
靜置，取上層清液，向其中滴加酚酞溶液	④_________________	猜想三成立

（3）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，興趣小組的同學(xué)想將溶液的溶質(zhì)都變?yōu)?/span>NaCl。他們向裝置A中加入20g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%稀鹽酸，恰好使紅色完全退去，試計算反應(yīng)后NaCl的質(zhì)量增加了_______?

Answer 1

【答案】氣球先膨脹后恢復(fù)原狀 先注入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)，氣體減少使三頸燒瓶中壓強(qiáng)減小，大氣壓使氣球膨脹，后注入稀鹽酸，稀鹽酸與生成的碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳，使壓強(qiáng)恢復(fù)，氣球恢復(fù)原狀 猜想二 稀鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)，后與碳酸鈉反應(yīng)，當(dāng)有氫氧化鈉存在時，必定含有碳酸鈉 取少量待測液于試管中，加入足量的氯化鋇（或氯化鈣） 溶液變紅 2.34g

【解析】

（1）先注入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)，氣體減少使三頸燒瓶中壓強(qiáng)減小，大氣壓使氣球膨脹，后注入稀鹽酸，稀鹽酸與生成的碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳，使壓強(qiáng)恢復(fù)，氣球恢復(fù)原狀。

（2）①圖二實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前關(guān)閉K，先將注射器中的氫氧化鈉溶液注入A中，氫氧化鈉與錐形瓶中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，氣體減少使錐形瓶中壓強(qiáng)減小，然后再打開K，稀鹽酸倒流進(jìn)A中，若錐形瓶中含有過量的氫氧化鈉，稀鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)后與碳酸鈉反應(yīng)，因?yàn)槿芤猴@紅色，所以稀鹽酸量不足，錐形瓶中的溶液是氯化鈉、碳酸鈉或氯化鈉、碳酸鈉和氫氧化鈉，因此猜想二不合理。

②猜想一與猜想三的差異是是否有NaOH，檢驗(yàn)是否含有NaOH，用酚酞溶液，但是溶液中碳酸鈉的水溶液顯堿性，因此先除去碳酸鈉，然后再檢驗(yàn)氫氧化鈉，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有白色沉淀產(chǎn)生，可知步驟是取少量待測液于試管中，加入足量的BaCl2（或CaCl2），發(fā)生的化學(xué)方程式：；靜置，取上層清液，向其中滴加酚酞溶液，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是猜想三成立，即含有氫氧化鈉，可知實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液變紅。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究知實(shí)驗(yàn)二錐形瓶中最終的溶質(zhì)是NaCl、Na2CO3、NaOH，興趣小組的同學(xué)想將溶液的溶質(zhì)都變?yōu)?/span>NaCl，向裝置中加入稀鹽酸，發(fā)生的化學(xué)方程式：、，加入20g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%稀鹽酸，恰好使紅色完全退去，說明恰好完全反應(yīng)，則稀鹽酸中的氯元素全部轉(zhuǎn)化為氯化鈉，可根據(jù)稀鹽酸的量計算生成的氯化鈉的質(zhì)量。

解：設(shè)反應(yīng)后氯化鈉的質(zhì)量增加x；

x=2.34g

或者可根據(jù)元素守恒計算新增氯化鈉的質(zhì)量，所消耗的稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量：，所消耗的稀鹽酸中氯元素的質(zhì)量：，則對應(yīng)生成的NaCl：。