Question

20．如圖（Ⅰ）中錐形瓶a內放入43.8g10%的稀鹽酸，b是未充氣的氣球，里邊放有4g碳酸鈣粉末，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克．根據實驗現象填寫下列空白：
（1）把氣球b中的碳酸鈣粉末小心倒入瓶中，立即產生許多氣泡，氣球逐漸脹大（如圖Ⅱ）．反應結束后，再將其稱量，質量為W₂克，若不考慮浮力，則W₁和W₂的關系是相等．
（2）取30g質量分數為20%的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．使沉淀消失的反應的化學方程式是Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O．
（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．此時瓶內溫度升高（填“不變“、“降低“或“升高“）．
（4）繼續(xù)輕搖瓶a，氣球逐漸縮小，直至恢復反應前的下垂狀．寫出此時發(fā)生的反應的化學方程式2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O、CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 （1）不考慮浮力，則反應前后裝置遵循質量守恒；
（2）氫氧化鈣的溶解度較小，生成的沉淀為氫氧化鈣，搖動后氫氧化鈣與鹽酸反應導致沉淀消失；
（3）先根據題干數據計算出HCl、NaOH的物質的量，然后判斷過量情況；最后中和反應為放熱反應判斷溫度變化；
（4）繼續(xù)輕搖瓶a，二氧化碳會與氫氧化鈣、氫氧化鈉發(fā)生反應．

解答 解：（1）反應前后裝置中的反應遵循質量守恒，即：W₁=W₂，
故答案為：相等；
（2）溶液中含有氯化鈣，氫氧化鈣溶解度較小，則加入氫氧化鈉溶液后鈣離子與氫氧化鈉結合生成氫氧化鈣沉淀，輕搖后沉淀又與鹽酸反應而消失，發(fā)生的反應方程式為：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O，
故答案為：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；
（3）43.8g10%的稀鹽酸中含有HCl的物質的量為：$\frac{43.6g×10%}{36.5g/mol}$≈0.12mol，30g質量分數為20%的NaOH溶液中含有氫氧化鈉的物質的量為：$\frac{30g×20%}{40g/mol}$=0.15mol，則混合液中氫氧化鈉過量，瓶內不再溶解，產生大量氫氧化鈣沉淀，由于中和反應為放熱反應，則瓶內溫度升高，
故答案為：升高；
（4）產生的二氧化碳會和過量的堿反應，使氣壓減小，氣球變小，反應的化學方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O、CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，
故答案為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O、CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．

點評 本題考查了實驗裝置的綜合應用，題目難度中等，明確實驗目的、實驗原理為解答關鍵，注意掌握常見元素及化合物性質，試題側重考查學生的分析、理解能力及化學實驗能力．