同学们把盛有自上而下依次呈现多种颜色溶液的试管称为“彩虹管”。小组同学看到某个“彩虹管”的制作过程(如图)后,对影响“彩虹管”效果的因素进行探究。
已知:“彩虹管”呈现出的颜色越多、保持时间越长,效果越好。
【进行实验】
实验1:用蒸馏水浸泡黑枸杞得到浸取液,分别滴入pH不同的无色溶液中,记录现象。
pH | ≤3 | 4~5 | 6~8 | 9~11 | 12 | ≥13 |
溶液颜色 | 红色 | 粉色 | 紫色 | 蓝色 | 绿色 | 黄色 |
实验2:向试管中加入6mL一定质量分数的盐酸、滴入5滴黑枸杞浸取液、振荡,再逐滴滴入约3mL一定质量分数的NaOH溶液,之后记录溶液颜色。
实验 | 盐酸中溶质的质量分数/% | NaOH溶液中溶质的质量分数/% | 溶液颜色 |
① | 5 | 5 | 红色 |
② | 5 | 10 | 自上而下依次为红色、蓝色、黄色,静置约6分钟只剩红色、黄色 |
③ | 5 | 15 | 自上而下依次为红色、蓝色、黄色,静置约20分钟仍无明显变化 |
④ | 10 | 5 | 自上而下为无色、红色 |
⑤ | 10 | 10 | 红色 |
⑥ | 10 | 15 | 自上而下依次为红色、蓝色、黄色,静置约6分钟只剩红色、黄色 |
【解释与结论】
(1)向pH=7的无色溶液中滴加黑枸杞浸取液,溶液颜色变为{#blank#}1{#/blank#}。
(2)盐酸与NaOH反应的化学方程式为{#blank#}2{#/blank#}。
(3)实验2中,①②③的目的是{#blank#}3{#/blank#}。
(4)实验2中,“彩虹管”效果最佳的是③,理由是{#blank#}4{#/blank#}。
【进一步探究】
查阅资料发现,在NaOH溶液中加入一定量可使“彩虹管”效果更好。小组同学设计实验3进行验证,并与实验2中③对照。
实验3:向100mL质量分数为15%的NaOH溶液中加入固体,搅拌后得到溶液a,进行如下实验并记录。
操作 | 现象 |
______,再逐滴滴入约3mL溶液a | 立即出现气泡;滴加完成后溶液颜色自上而下依次为红色、粉色、紫色、蓝色、绿色、黄色,静置约1小时仍无明显变化 |
【解释与结论】
(5)补全实验3的操作:{#blank#}5{#/blank#}。
(6)实验3中观察到气泡,推测有气体生成,该气体是{#blank#}6{#/blank#}。
(7)由实验2、3可知:制作“彩虹管”过程中,影响其效果的因素一定有{#blank#}7{#/blank#}。