Question

（９分）（1）小明在學習中體會到：檢驗CO₂時總是用澄清石灰水，吸收CO₂時總是用NaOH溶液。

實驗探究：在體積相同盛滿CO₂ 的兩集氣瓶中，分別用注射器注入等體積的飽和石灰水和濃NaOH 溶液。實驗裝置和現象如圖所示。

 

現象結論：根據甲裝置中產生的實驗現象，寫出其中發(fā)生化學反應的方程式　　　　  　，解釋通常用澄清石灰水而不用NaOH溶液檢驗CO₂的原因                 ；吸收CO₂較多的裝置是          。

（2）計算驗證：另一位同學小白進行了下列計算：

問題假設：有含a克Ca(OH)₂的Ca(OH)₂溶液和含a克NaOH的NaOH溶液各100g，分別通入CO₂氣體，生成CaCO₃和Na₂CO₃時，兩種溶液吸收CO₂氣體各多少克？

計算結果：Ca(OH)₂溶液吸收了44a/74克CO₂氣體；NaOH溶液吸收了44a/80克CO₂氣體（小白想：我只是比較兩個結果，可以不約分）

計算結果分析：含等質量溶質的Ca(OH)₂溶液和NaOH溶液吸收CO₂，Ca(OH)₂溶液吸收的CO₂的質量多。

結論：吸收CO₂應該用飽和澄清石灰水。

思考評價：

小白的計算是否正確           ；

小白的計算結果分析是否正確：            ；

小白的結論是否正確：         ；理由：                        。

（3）現在由你來進行合理的計算驗證，你的問題假設是：“         相等的Ca(OH)₂溶液和NaOH溶液，分別通入CO₂氣體，生成CaCO₃和Na₂CO₃時，兩種溶液吸收CO₂氣體各多少克？”

具體計算時，你還需要的數據是                            。

 

Answer 1

【答案】

（1）CO₂＋Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O 　CO₂與石灰水作用有明顯實驗現象，與NaOH無明顯現象；乙。

（2）正確；正確；不正確；   因為Ca(OH)₂的溶解度很小，所形成的飽和石灰水中溶質的質量分數很小。

（3）體積。兩種飽和溶液的質量分數（或溶解度）、密度。

【解析】

試題分析：（1）二氧化碳和氫氧化鈣溶液反應時能生成不溶于水的白色沉淀，二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應時無明顯現象，根據甲裝置中產生沉淀的實驗現象可知，甲裝置中發(fā)生的反應是二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，故反應的化學方程式為CO₂＋Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O；通常用澄清石灰水而不用NaOH溶液檢驗CO₂的原因是CO₂與石灰水作用有明顯實驗現象，與NaOH作用無明顯現象；由氣球膨脹的程度可知，吸收CO₂較多的是氫氧化鈉溶液（乙）。

（2）解：設NaOH溶液吸收CO₂氣體為x克，Ca(OH)₂溶液吸收CO₂氣體為y克

CO₂＋2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

44   80

x    a

44：80=x：a

解得，x=44a/80

CO₂＋Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O

44   74

y    a

44：74=y：a

解得，y=44a/74

根據化學方程式計算可知，計算結果正確；當含有相等質量溶質的氫氧化鈣溶液和氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳時，吸收二氧化碳質量較大的是氫氧化鈣溶液，分析正確；但結論不正確，因為Ca(OH)₂的溶解度很小，所形成的飽和石灰水中溶質的質量分數很小，并不能吸收大量的二氧化碳，故在實際操作過程中還是利用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳。

（3）由于結論中忽視了考慮體積方面的影響，所以可再假設體積相等的Ca(OH)₂溶液和NaOH溶液，分別通入CO₂氣體，生成CaCO₃和Na₂CO₃時，兩種溶液吸收CO₂氣體各多少克？具體計算時，還需要的數據是兩種飽和溶液的溶質質量分數和密度。

考點：二氧化碳的化學性質，二氧化碳的檢驗和驗滿，堿的化學性質，書寫化學方程式

點評：解答本題的關鍵是，要掌握根據化學方程式進行相關方面計算的方法及其物質的溶解度方面的知識，只有這樣才能對問題做出正確的判斷。