向半瓶礦泉水中加入一片維C泡騰片,立即產(chǎn)生大量氣泡,片刻成為一瓶可口的飲料。同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行了探究。
【提出問題】該氣體的成分是什么?
【查閱資料】維C泡騰片是一種保健藥品,其主要成分有維生素C(C6H8O6)、碳酸氫鈉和檸檬酸(C6H8O7),檸檬酸是一種酸。
【提出猜想】甲同學(xué)根據(jù)質(zhì)量守恒定律認(rèn)為該氣體可能是CO2、CO、H2、O2中的一種或幾種,而乙同學(xué)還從保健藥品安全角度考慮,由于CO、H2屬于易燃易爆氣體,且CO有毒,所以不可能含有CO和H2,認(rèn)為該氣體只可能是CO2、O2中的一種或兩種。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】丙同學(xué)將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中,觀察到澄清石灰水變渾濁。丁同學(xué)用帶火星的木條檢驗(yàn)該礦泉水瓶內(nèi)的氣體,沒有觀察到帶火星的木條復(fù)燃。
【得出結(jié)論】根據(jù)丙同學(xué)和丁同學(xué)的實(shí)驗(yàn),張老師組織學(xué)生討論后認(rèn)為:由丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)可知,該氣體中肯定含有CO2,此過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
;由丁同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不能確定該氣體中是否含有O2,理由是 二氧化碳不能燃燒,也不支持燃燒,沒有除去二氧化碳,無法直接利用帶火星的木條驗(yàn)證是否含有氧氣
二氧化碳不能燃燒,也不支持燃燒,沒有除去二氧化碳,無法直接利用帶火星的木條驗(yàn)證是否含有氧氣
。根據(jù)有關(guān)資料和實(shí)驗(yàn)證明,該氣體中只含CO2。
【拓展延伸】為了測定某維C泡騰片中碳酸氫鈉的含量,張老師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置(儀器固定裝置及止水夾等均已略去)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為:維C泡騰片2片(每片維C泡騰片的質(zhì)量為4.00g),盛有堿石灰(堿石灰是一種干燥劑,可吸收CO2氣體和水蒸氣)的干燥管a質(zhì)量增加了0.88g。
(1)碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
。
(2)該實(shí)驗(yàn)中維C泡騰片反應(yīng)完畢后通入空氣的目的是 排出裝置內(nèi)殘留的二氧化碳,使反應(yīng)生成的二氧化碳全部被干燥管a吸收
排出裝置內(nèi)殘留的二氧化碳,使反應(yīng)生成的二氧化碳全部被干燥管a吸收
;裝置中干燥管b的作用是 防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入干燥管a中影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測定
防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入干燥管a中影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測定
。
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可計(jì)算出該維C泡騰片中碳酸氫鈉的含量為 21%
21%
。
(4)如果裝置中盛有濃硫酸的洗氣瓶,則測定結(jié)果(填“偏高”“偏低”或“無影響”) 偏高
偏高
。