Question

甲、乙組同學分別做了以下探究實驗．
（1）甲組探究Cl₂與Na₂SO₃溶液反應，實驗裝置如下．
①請指出該裝置的不足之處

 

、

 

．
溶液
②Cl₂與Na₂SO₃溶液反應的離子方程式為

 

．
③設計實驗，簡述實驗步驟，證明洗氣瓶中的Na₂SO₃已被氧化

 

．
（2）乙組探究乙酸乙酯（沸點77.1℃）在不同溫度、不同濃度NaOH溶液中的水解速率．取四支大小相同的試管，在試管外壁貼上體積刻度紙，按下表進行對照實驗．在兩種不同溫度的水浴中加熱相同時間后，記錄酯層的體積來確定水解反應的速率．

試劑 實驗	試管Ⅰ（55℃）	試管Ⅱ（55℃）	試管Ⅲ（55℃）	試管Ⅳ（75℃）
乙酸乙酯/mL	1	V1	V2	V3
1mol?L-1NaOH/mL	V4	3	0	V5
蒸餾水/mL	0	V6	5	2

④請完成上表，其中V₂=

 

，V₄=

 

，V₅=

 

．
⑤實驗中，可用飽和食鹽水替代蒸餾水，其優(yōu)點是

 

；但不能用飽和Na₂CO₃溶液替代蒸餾水，其原因是

 

．
⑥實驗中，試管Ⅳ比試管Ⅱ中的酯層減少更快，其原因有：溫度高速率快，還可能有

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：

分析：（1）①根據(jù)實驗室制取氯氣的反應原理及氯氣有毒等方面進行分析；
②氯氣具有強氧化性，能夠將亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉；
③亞硫酸鈉被氧化成硫酸鈉，通過具有硫酸根離子可以證明亞硫酸鈉被氧化，注意必須先用過量氯化氫除去亞硫酸根離子，避免干擾檢驗；
（2）④根據(jù)實驗目的“乙組探究乙酸乙酯（沸點77.1℃）在不同溫度、不同濃度NaOH溶液中的水解速率”及對照試驗的設計原則進行判斷，如：溶液總體積必須相等；
⑤根據(jù)乙酸乙酯在飽和食鹽水中的溶解度減小方面考慮；碳酸鈉溶液水解顯示堿性，干擾了測定氫氧化鈉溶液濃度對乙酸乙酯水解程度的影響；
⑥根據(jù)乙酸乙酯的沸點為77.1℃，75℃時乙酸乙酯容易揮發(fā)．

解答： 解：（1）①濃鹽酸與二氧化錳制取氯氣的反應需要加熱，氯氣有毒，應該使用尾氣吸收裝置，
故答案為：沒有加熱裝置；沒有尾氣處理裝置；
②氯氣與 亞硫酸鈉溶液反應生成硫酸鈉和氯化氫，反應的離子方程式為：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺，
故答案為：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺；
③若洗氣瓶中的Na₂SO₃已被氧化，則洗氣瓶的溶液中應該存在硫酸根離子，檢驗方法為：取少量洗氣瓶中的液體于干凈試管中，加入足量鹽酸（滴加稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣體），再滴加少量的氯化鋇溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則證明已經(jīng)被氧化，
故答案為：取少量洗氣瓶中的液體于干凈試管中，加入足量鹽酸（滴加稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣體），再滴加少量的氯化鋇溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則證明已經(jīng)被氧化；
（2）④乙組探究乙酸乙酯（沸點77.1℃）在不同溫度、不同濃度NaOH溶液中的水解速率，四個試管中乙酸乙酯的體積都應該為1mL，即：V₁=V₂=V₃=1；試驗Ⅰ和試驗Ⅲ中蒸餾水的體積不同，則探究的是氫氧化鈉的濃度對乙酸乙酯水解的影響，還必須保證溶液總體積相等，則氫氧化鈉溶液體積應該為5ml，即：V₄=5；
試管Ⅳ與試管ⅠⅡⅢ的反應溫度不同，說明是探究溫度對乙酸乙酯的水解影響，結合總體積必須相等可知，試管Ⅳ和試管Ⅱ應該是探究溫度對乙酸乙酯水解程度影響大小的，故氫氧化鈉溶液體積應該為3mL，即：V₅=3，
故答案為：1；5；3；
⑤由于乙酸乙酯在飽和食鹽水中的溶解度減小，故實驗中，可用飽和食鹽水替代蒸餾水，以便減小乙酸乙酯在水中的溶解度，使實驗結果更準確；
但碳酸鈉溶液水解顯堿性，干擾了探究NaOH溶液對水解速率的影響，所以不能用飽和Na₂CO₃溶液替代蒸餾水，
故答案為：可減小乙酸乙酯在水中的溶解度，使實驗結果更準確；碳酸鈉溶液水解顯堿性，干擾了探究NaOH溶液對水解速率的影響；
⑥乙酸乙酯的沸點為77.1℃，水浴溫度接近乙酸乙酯的沸點，溫度越高，乙酸乙酯揮發(fā)也越快，導致試管中酯層減少速率加快，干擾了實驗結果，
故答案為：水浴溫度接近乙酸乙酯的沸點，溫度越高，乙酸乙酯揮發(fā)也越快，則酯層減少更快．

點評：本題考查了性質實驗方案的設計，題目難度較大，試題設計的知識點較多、綜合性較強，充分考查了學生的分析、理解能力及靈活應用基礎知識的能力，注意掌握性質實驗方案設計與評價的原則；（4）④為難點、易錯點，需要明確實驗目的及對比實驗的設計原則．