Question

1．實驗室中備有稀硫酸、鹽酸、醋酸、醋酸鈉、純堿、碳酸氫鈉、燒堿、硅酸鈉、二氧化硅、蒸餾水等試劑，儀器齊全，自選．已知碳酸酸性比硅酸強
請設計一實驗，通過反應的現象，驗證碳酸、醋酸、硅酸的酸性強弱．要求：
（1）畫出簡易的裝置圖；
（2）寫出選用試劑，并敘述反應現象及結論．

Answer 1

分析 （1）驗證碳酸、醋酸、硅酸的酸性強弱，將CH₃COOH與Na₂CO₃發生反應：Na₂CO₃+2CH₃COOH=2CH₃COONa+H₂O+CO₂↑，說明酸性CH₃COOH＞H₂CO₃；產生的CO₂氣體先通過飽和的碳酸氫鈉溶液除去混有的醋酸蒸汽，然后再通入硅酸鈉溶液發生反應CO₂+H₂O+Na₂SiO₃=Na₂CO₃+H₂SiO₃↓，說明酸性H₂CO₃＞H₂SiO₃，再結合儀器的作用畫圖；
（2）根據操作步驟排序，再根據物質間的反應及物質的性質確定實驗現象及結論．

解答 解：（1）驗證碳酸、醋酸、硅酸的酸性強弱，將CH₃COOH與Na₂CO₃發生反應：Na₂CO₃+2CH₃COOH=2CH₃COONa+H₂O+CO₂↑，說明酸性CH₃COOH＞H₂CO₃；產生的CO₂氣體先通過飽和的碳酸氫鈉溶液除去混有的醋酸蒸汽，然后再通入硅酸鈉溶液發生反應CO₂+H₂O+Na₂SiO₃=Na₂CO₃+H₂SiO₃↓，說明酸性H₂CO₃＞H₂SiO₃；D中為醋酸，A為碳酸鈉，醋酸滴加到A中與Na₂CO₃反應生成二氧化碳，B中為飽和碳酸氫鈉溶液，除去二氧化碳中混有的醋酸蒸汽，二氧化碳與通入C中與硅酸鈉反應生成硅酸，所以簡易的裝置圖見答案，
答：簡易的裝置圖為；
（2）實驗時，實驗操作步驟為：連接裝置、檢查氣密性、加入藥品和試劑、打開分液漏斗的蓋子并打開活塞，醋酸和碳酸鈉反應Na₂CO₃+2CH₃COOH=2CH₃COONa+H₂O+CO₂↑，A中固體表面有氣泡產生，說明酸性CH₃COOH＞H₂CO₃；乙酸易揮發，產生的CO₂氣體先通過飽和的碳酸氫鈉溶液除去混有的醋酸蒸汽，然后再通入試管C硅酸鈉溶液發生反應CO₂+H₂O+Na₂SiO₃=Na₂CO₃+H₂SiO₃↓，反應生成碳酸鈉和硅酸沉淀，所以看到有沉淀生成，說明酸性H₂CO₃＞H₂SiO₃，酸性CH₃COOH＞H₂CO₃＞H₂SiO₃，
答：A中固體表面有氣泡產生；說明酸性CH₃COOH＞H₂CO₃；試管C中有白色沉淀生成；說明酸性H₂CO₃＞H₂SiO₃；酸性CH₃COOH＞H₂CO₃＞H₂SiO₃．

點評 本題考查了探究順序強弱實驗方案的設計，明確物質的性質是解本題關鍵，結合強酸制取弱酸實驗原理來分析解答，注意：醋酸有揮發性，導致制取的二氧化碳中含有醋酸，干擾實驗，為易錯點，題目難度中等．