科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学做实验,向盛有少量
NaOH溶液的试管中通入CO2,未看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO2能否反应进行验证,并对废液的成分进行探究。
活动一:同学们经过讨论,设计了甲装置并进行实验,请你把实验现象补充完整。
实验步骤 | 实验现象 | 猜测 |
如图甲,向集满二氧化碳的软塑料瓶中滴加足量的氢氧化钠溶液,振荡 |
| ①CO2溶于NaOH溶液中 ②CO2与NaOH反应 |
活动二:兴趣小组的同学对猜测②进行如下探究实验
(1)取软塑料瓶中的液体于三支试管中,三位同学分别完成如图所示实验。
(2)同学们观察到A试管中有气泡冒出,B、C试管中均有白
色沉淀生成。请你写出A试管中生成气体的化学反应方程式 。
(3)以上三个实验均能证明CO2与NaOH发生了反应。请写出甲装置中发生反应的化学方程式 。
活动三:实验结束后,同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如下图),充
分搅拌、静置,观察到烧杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀。请你分析烧杯上层溶液中一定不含有的离子是 (填离子符号)。小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离了进行如下探究。
【提出问题】烧杯内上层溶液中可能含有哪些离子?
【猜想与假设】上层溶液中可能含有OH-、CO32-、Ca2+中的一种或几种。
【进行实验】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①取烧杯内无色溶液少许于试管中,滴加 ,静置 | 有白色沉淀生成 | 有CO32-、无Ca2+ |
②取①中反应后的上层清液少许于试管中,滴加 (指示剂除外) |
| 有OH- |
【反思评价】(1)经过综合分析,最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有 (填离子符号)。
(2)将烧杯内的物质过滤,滤渣回收,向滤液中加入适量的 (填名称)进行处理后再排放,可以有效防止水体污染。
【答案】活动一:软塑料瓶变瘪
活动二:(2)Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ (3)CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
活动三:H+ 【进行实验】①BaCl2(或CaCl2)溶液
②CuCl2(或FeCl3)溶液 蓝色(或红褐色)沉淀(合理即可)
【反思评价】稀盐酸(合理即可)
【解析】活动一:二氧化碳与氢氧化钠反应,软塑料瓶内压强减小,软塑料瓶变瘪; 活动二:(2)稀盐酸与碳酸钠反应方程式:Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑;(3)二氧化碳与氢氧化钠反应:CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O; 活动三:H+与碳酸根反应产生气泡,烧杯上层溶液中一定不含有H+;【进行实验】①BaCl2(或CaCl2)溶液与碳酸根反应生成白色沉淀;②滴加CuCl2(或FeCl3)溶液,出现蓝色(或红褐色)沉淀;【反思评价】稀酸与氢氧根离子、碳酸根离子反应。