Question

【題目】Ⅰ、如圖為實(shí)驗(yàn)室制取并收集氧氣的部分裝置圖，據(jù)圖回答：

(1)寫(xiě)出編號(hào)a的儀器名稱(chēng)：_______。

(2)若用B裝置制取O2，寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：_______。

(3)若用D(裝滿水)收集O2，則氣體應(yīng)從_______(填“b”或“c”)端導(dǎo)入。

Ⅱ、小軍同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室?guī)屠蠋熣�理藥品時(shí)發(fā)現(xiàn)NaOH溶液試劑瓶口有一些白色固體，于是產(chǎn)生好奇心：這白色固體是什么?他為此進(jìn)行了如下探究。

[查閱資料]①NaOH在空氣中變質(zhì)不會(huì)生成NaHCO3；

②CO2不溶解于飽和NaHCO3溶液中，也不與NaHCO3反應(yīng)；

③Fe(OH)3呈紅褐色，難溶于水；BaCl2溶液呈中性。

[提出猜想]猜想一：是NaOH 猜想二：是Na2CO3猜想三：_______。

[實(shí)驗(yàn)探究]小軍進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)探究

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取少量白色固體于試管中，加水溶解，再加入足量BaCl2溶液	_____	猜想二正確
②過(guò)濾，在濾液中加入FeCl3溶液	無(wú)紅褐色沉淀生成

[問(wèn)題分析]實(shí)驗(yàn)操作①中加入足量BaCl2溶液的作用是______，實(shí)驗(yàn)操作②還有其他實(shí)驗(yàn)方案嗎?如有，請(qǐng)寫(xiě)出一種實(shí)驗(yàn)方案____(必須指明試劑和現(xiàn)象)。為了提高實(shí)驗(yàn)結(jié)論的準(zhǔn)確性，小軍又設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)對(duì)該白色固體的性質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步探究：

[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]A中有大量氣泡產(chǎn)生，C中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____。

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]白色固體是Na2CO3。

[分析與反思]小軍在與老師進(jìn)行交流后得知，自已所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)存在一定的缺陷，他對(duì)自己實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了反思：裝置B中也能產(chǎn)生CO2。改進(jìn)措施可以為______。

Answer 1

【答案】錐形瓶 c 是NaOH和Na2CO3 有白色沉淀生成 驗(yàn)證碳酸鈉的存在并將碳酸鈉完全反應(yīng)從而除去碳酸根離子，避免對(duì)氫氧化鈉的檢驗(yàn)造成干擾 過(guò)濾，在濾液中滴加酚酞溶液，溶液不變紅 澄清石灰水變渾濁 將濃鹽酸換為稀硫酸

【解析】

Ⅰ、由題意，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取并收集氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置可知：

(1)編號(hào)a的儀器名稱(chēng)為錐形瓶。

(2) B裝置為固液不加熱型發(fā)生裝置，若用B裝置制取O2，利用的原理是雙氧水在二氧化錳作催化劑的條件下分解生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為。

(3)氧氣不易溶于水，若用D(裝滿水)即排水法收集O2，則氣體應(yīng)從c端導(dǎo)入，水從b端排出，這樣便于排水收集氧氣。

Ⅱ、氫氧化鈉變質(zhì)實(shí)質(zhì)上是氫氧化鈉與空氣中二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成了碳酸鈉，因此對(duì)白色固體的猜想按照氫氧化鈉沒(méi)有變質(zhì)、完全變質(zhì)和部分變質(zhì)三種情況進(jìn)行，由此提出猜想，則猜想三為NaOH和Na2CO3。

實(shí)驗(yàn)探究：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論猜想二成立，即白色固體為碳酸鈉，實(shí)驗(yàn)操作①利用氯化鋇溶液驗(yàn)證碳酸鈉的存在，發(fā)生的反應(yīng)為氯化鋇和碳酸鈉反應(yīng)生成了碳酸鋇沉淀和氯化鈉；實(shí)驗(yàn)操作②利用氯化鐵溶液驗(yàn)證無(wú)氫氧化鈉，若有氫氧化鈉，氫氧化鈉與氯化鐵反應(yīng)生成氫氧化鐵紅褐色沉淀和氯化鈉，反之則無(wú)；故實(shí)驗(yàn)操作①的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀。

問(wèn)題

在實(shí)驗(yàn)中加入足量的氯化鋇是為了驗(yàn)證碳酸鈉的存在，再利用氯化鋇和碳酸鈉完全反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀從而除去碳酸根離子，避免對(duì)氫氧化鈉的檢驗(yàn)造成干擾。實(shí)驗(yàn)操作②的目的是檢驗(yàn)NaOH的存在，由于實(shí)驗(yàn)操作①加入的氯化鋇溶液呈中性，生成的氯化鈉溶液也呈中性，因此還可以選擇酚酞溶液來(lái)驗(yàn)證有無(wú)氫氧化鈉，加入酚酞溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明沒(méi)有氫氧化鈉。則實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象為：過(guò)濾，在濾液中加入酚酞溶液，溶液不變紅。

如圖的實(shí)驗(yàn)裝置探究白色固體的成分是碳酸鈉，根據(jù)題干中的信息資料可知，A裝置利用濃鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水，B裝置中利用飽和碳酸氫鈉吸收氯化氫氣體，C裝置澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w，若澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明A中生成了二氧化碳。則有：

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：A中有大量氣泡產(chǎn)生，C中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁。

分析與反思：由于濃濃酸易揮發(fā)，氯化氫氣體進(jìn)入裝置B，稀鹽酸與碳酸氫鈉的反應(yīng)生成NaCl、H2O和CO2，裝置B中也能產(chǎn)生CO2，會(huì)對(duì)二氧化碳的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾，因此改進(jìn)的操作是將濃鹽酸換成稀硫酸，硫酸不具有揮發(fā)性，碳酸鈉與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化碳和水，通過(guò)澄清石灰水變渾濁也可以完成驗(yàn)證。