3.
某同学做“盐酸与碳酸钠反应”的实验,设计了如图1所示装置。
【发现问题一】使用过程中,他们发现使用锥形瓶和气球,要看见现象,所需药品量较多,于是将装置进行了改进,改进后的装置如图2所示。
(I)改进后的装置中,细玻璃管的作用是:①显示小药瓶内外气压差,帮助判断瓶中是否有气体生成:②;
【发现问题二】有同学用图2装置,向盛有少量稀盐酸的小药瓶中滴加amL碳酸钠溶液,稀盐酸中立即有气泡一稀盐酸产生:但若是向盛有少量碳酸钠的小药瓶中滴加amL盐酸溶液,却没有出现明显的现象。这是为什么呢?查阅资料发现,①碳酸钠溶液中滴加稀盐酸,其反应是分两步进行的,第一步发生反应的化学方程式为::②碳酸氢钠与碳酸钠均呈碱性,氯化钙溶液呈中性:③碳酸氢钠与可溶性钙盐、钡盐不反应。
【探究实验1】碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸,这步反应真的发生了么?
实验步骤 | 实验现象 |
步骤I:取少许待测溶液于一支试管中,加入过量的CaCl2溶液 | 产生白色沉淀 |
步骤II:取步骤中上层清液于另一试管中,滴加无色酚酞溶液 | 溶液呈红色 |
(2)同学们依据现象得出“碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸,第一步发生反应的化学方程式确实为:。请你说明观察到的哪个实验现象能支持同学的结论?
(3)为了完成探究目的,步骤I中的CaC12溶液还可以用代替;
【探究实验2】为进一步验证该反应分两步进行,同学们进行了如图3所示实验(装置气密性良好).
步骤一:用注射器Ⅰ向小药瓶中缓慢注入一定量的稀盐酸,边注入边振荡,细玻璃管中液柱略微升高;
步骤二:换注射器2从瓶中缓慢抽取气体,稀盐酸澄清石灰水不浑浊;
步骤三:换注射器1向小药瓶中继续注入稀盐酸,至_________﹔
步骤四:换注射器2从瓶中缓慢抽取气体,图3澄清石灰水变浑浊。
(4)补充步骤三中未全的实验操作和预期现象:。