Question

如圖(Ⅰ)中瓶a內放入20mL 6mol·L^－1的鹽酸，b是未充氣的氣球，里邊放有4g CaCO₃粉末，將它緊緊套在瓶a口上，膠管c套在瓶的側口，并用彈簧夾d夾緊(瓶口和側口都不漏氣)．將圖(Ⅰ)的裝置在托盤天平上稱量，質量為W₁ g．

根據實驗填空：

(1)把氣球b中的CaCO₃粉末小心地倒入瓶中，立即產生許多氣泡，氣球逐漸脹大(圖Ⅱ)．反應結束后，再次稱量，質量為W₂ g．則W₁和W₂的關系是________．

(2)取25mL 6mol·L^－1 NaOH溶液．先用滴管取少量NaOH溶液，滴管插入膠管c口(為便于操作，可以適當傾斜瓶a，注意防止漏氣)．打開d，將溶液擠入瓶中，立即夾緊d．可以看到瓶內產生少量白色沉淀，輕輕搖動瓶a，沉淀隨即消失．用同樣方法再加入少量NaOH溶液，又產生白色沉淀，輕搖，沉淀又消失，使沉淀消失的化學方程式是________．

(3)將全部NaOH溶液很快加入瓶中，夾緊d，瓶內產生大量白色沉淀，不再溶解，此時瓶內溫度________(填“不變”、“降低”或“升高”)．

(4)繼續搖動瓶a，氣球逐漸縮小，直到恢復反應前的下垂狀．寫出這時發生反應的化學方程式________，________．

Answer 1

答案：
解析：

【解答】(1)W1＝W2 　　(2)Ca(OH)2＋2HCl＝CaCl2＋2H2O 　　(3)升高 　　(4)2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O 　　Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O 　　【巧解導析】本題屬于考查實驗操作及設計的試題，同時也是一個信息遷移的題目．本題在考查實驗能力的同時，也考查了學生自學能力、觀察能力、設計實驗能力和思維推斷能力． 　　(1)Na2CO3與鹽酸反應，生成CO2使氣球脹大．但據質量守恒定律，反應前后質量不變，所以W1＝W2． 　　(2)n(HCl)＝0.02L×6mol·L－1＝0.12mol，n(CaCO3)＝＝0.04mol，CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O，由此可知反應后剩余HCl物質的量為：n(HCl)＝0.12mol－0.04mol×2＝0.04mol．當加入少量NaOH時，局部濃度較大的OH－與Ca2+生成微溶物Ca(OH)2，因鹽酸過量，所以搖動后沉淀溶解，2OH－＋Ca2+＝Ca(OH)2↓，Ca(OH)2＋2HCl＝CaCl2＋2H2O． 　　(3)n(NaOH)＝0.025L×6mol·L－1＝0.15mol，當全部NaOH溶液很快加入瓶中時，一要中和上述剩余的0.04mol HCl，二要與0.04mol CaCl2反應生成0.04mol Ca(OH)2，共用去NaOH 0.12mol，剩余NaOH 0.03mol，所以沉淀Ca(OH)2不再溶解．上述中和反應和生成Ca(OH)2的反應是放熱的，所以此時瓶內溫度升高． 　　(4)此時氣球內CO2為0.04mol，剩余0.03mol NaOH，生成Ca(OH)2為0.04mol．輕搖瓶a，CO2被全部吸收，故氣球恢復到反應前的下垂狀．發生反應的化學方程式為：2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O，Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O．

提示：

【巧解點悟】不論做實驗還是觀察實驗，都要既動手，又動腦．養成認真觀察實驗現象，并思考導致實驗現象的原因．解本題的關鍵是要注意局部現象與整體現象的區別，同時要從定量角度去解釋實驗現象，否則此題很難做對．