Question

某研究性學習小組在驗證“堿使酚酞試液變紅”的實驗時，發(fā)現(xiàn)一個意外現(xiàn)象：將酚酞試液滴入某NaOH溶液中，溶液變成了紅色，可是過一會兒紅色卻消失了．
【提出問題】是什么原因導致滴有酚酞的NaOH溶液由紅色褪為無色？
【猜想與假設】他們分別對這種意外現(xiàn)象作如下猜想：
甲同學：可能是酚酞與O₂發(fā)生了反應；
乙同學：可能是NaOH溶液與空氣中的CO₂發(fā)生了反應；
丙同學：可能與NaOH溶液濃度大小有關；
你認為可能還與

 

有關（寫一條即可）．
【設計實驗】三位同學分別設計實驗驗證自己的猜想：
（1）甲同學設計了如下實驗，請你填寫下表．

實驗步驟	設計這一步驟的目的	實驗現(xiàn)象	實驗結論
1．將NaOH溶液加熱煮沸		溶液變紅，過一會兒紅色消失	甲同學猜想   （填“正確”或“不正確”）
2．向冷卻后的溶液中滴入酚酞，并滴一些植物油在其上方

（2）乙同學設計如圖1裝置進行實驗，一段時間后，試管中溶液的紅色褪去，于是認定自己的猜想正確．請寫出CO₂與NaOH溶液反應的化學方程式：

 

．甲同學認為乙同學的實驗不夠嚴謹，理由是

 

．

（3）丙同學使用了色度傳感器測溶液的顏色．他在a、b、c三個比色皿中分別加入等量5%、10%、20%的NaOH溶液，然后各滴加2滴酚酞試液．溶液顏色的變化曲線如圖2[說明：溶液無色時色度值（透過率）為100%]．請你觀察圖2回答問題．①寫出兩條規(guī)律性結論：

 

；

 

．
②推測5%的NaOH溶液滴加2滴酚酞試液后褪為無色的時間約為

 

A．小于30s   B．30-90s   C．90-140s   D．140-180s   E．180-280s   F．大于280s．

Answer 1

考點：實驗探究物質的性質或變化規(guī)律,堿的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：【猜想與假設】將酚酞試液滴入某NaOH溶液中，溶液變成了紅色，可是過一會兒紅色卻消失了．除了題目中的猜想，還可考慮酸與堿發(fā)生中和反應；
【設計實驗】
（1）甲同學認為“可能是酚酞與O₂發(fā)生了反應”，隔絕氧氣，設計了實驗；
（2）乙同學認為“可能是NaOH溶液與空氣中的CO₂發(fā)生了反應”，設計如圖1裝置進行實驗，則正確寫出CO₂與NaOH溶液反應的化學方程式，考慮二氧化碳中可能混有氯化氫氣體；
（3）認真分析（3）題圖可以得出：氫氧化鈉溶液的濃度越大，酚酞試液變紅后褪色越快；氫氧化鈉溶液的濃度越大，起始顏色越深．從圖中看5%的NaOH溶液滴加2滴酚酞試液后140s內色度從85升高至92，那么從92升高至100，所需時間要大于140s．

解答：解：
【猜想與假設】將酚酞試液滴入某NaOH溶液中，溶液變成了紅色，可是過一會兒紅色卻消失了．除了題目中的猜想，還可考慮酸與堿發(fā)生中和反應；滴入酚酞溶液的多少、滴入酚酞溶液的濃度大小以及氫氧化鈉溶液中含有的雜質等；
【設計實驗】
（1）甲同學認為“可能是酚酞與O₂發(fā)生了反應”，隔絕氧氣，設計了如下實驗：

實驗步驟	設計這一步驟的目的	實驗現(xiàn)象	實驗結論
1．將NaOH溶液加熱煮沸	除去氫氧化鈉溶液中溶解的氧氣	溶液變紅，過一會兒紅色消失	甲同學猜想 不正確（填“正確”或“不正確”）
2．向冷卻后的溶液中滴入酚酞，并滴一些植物油在其上方	隔絕氧氣

（2）乙同學認為“可能是NaOH溶液與空氣中的CO₂發(fā)生了反應”，設計如圖1裝置進行實驗，一段時間后，試管中溶液的紅色褪去，則正確寫出CO₂與NaOH溶液反應的化學方程式為2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；考慮二氧化碳中可能混有氯化氫氣體，因為若制取的二氧化碳氣體中混有氯化氫氣體，則氫氧化鈉與氯化氫發(fā)生反應，則試管中溶液的紅色也能褪去；
（3）認真分析題中圖可以得出：氫氧化鈉溶液的濃度越大，酚酞試液變紅后褪色越快；氫氧化鈉溶液的濃度越大，起始顏色越深．從圖中看5%的NaOH溶液滴加2滴酚酞試液后140s內色度從85升高至92，那么從92升高至100，所需時間要大于140s．
故答案為：
滴入酚酞溶液的多少、滴入酚酞溶液的濃度大小以及氫氧化鈉溶液中含有的雜質等．
（1）

實驗步驟	設計這一步驟的目的	實驗現(xiàn)象	實驗結論
1．將NaOH溶液加熱煮沸	除去溶液中的氧氣	溶液變紅，過一會兒紅色消失	甲同學猜想不正確
2．向冷卻后的溶液中滴入酚酞，并滴一些植物油在其上方	隔絕氧氣

（2）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；若制取的二氧化碳氣體中混有氯化氫氣體，試管中溶液的紅色也能褪去
（3）①氫氧化鈉溶液的濃度越大，酚酞試液變紅后褪色越快；氫氧化鈉溶液的濃度越大，起始顏色越深．②F

點評：本題考查了如何探究物質的性質和變化規(guī)律，掌握反應現(xiàn)象與本質的聯(lián)系、學會猜想和事實驗證的方法是解題的關鍵．