Question

17．通過一年的化學(xué)學(xué)習(xí)，你已經(jīng)掌握了實驗室制取氣體的有關(guān)規(guī)律，以下是老師提供的一些實驗裝置，根據(jù)如圖1，回答下列問題：

（1）若用A、E裝置制取氧氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）若用B、D裝置制取氧氣，檢驗B裝置氣密性的方法是先把導(dǎo)管浸入水中，用手緊握試管，觀察水中的管口有沒有氣泡冒出；如果有氣泡冒出，說明裝置不漏氣．；其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；檢驗D中氧氣是否收集滿的方法是用帶火星的木條放在集氣瓶口，如果復(fù)燃，證明集氣瓶內(nèi)已充滿氧氣．
（3）塊狀石灰石和適量稀鹽酸反應(yīng)至氣泡逸出不明顯后，測得其殘留液pH等于2．此時取適量反應(yīng)后溶液，逐滴滴入碳酸鈉溶液，并用pH數(shù)字探測儀連續(xù)監(jiān)測，得曲線如圖2所示[pH為縱坐標(biāo)，時間s（秒）為橫坐標(biāo)]：
①寫出AB段內(nèi)有關(guān)化學(xué)方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
②寫出BC“平臺”段化學(xué)方程式CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl．
③CD段上升的原因是：碳酸鈉溶液顯堿性且碳酸鈉溶液過量．

Answer 1

分析 （1）實驗室用A、E的組合來制取氧氣，由發(fā)生裝置A可以看出反應(yīng)不需加熱，故只能用過氧化氫溶液和二氧化錳來制��；
（2）若用B、D裝置制取氧氣，由B裝置可知是加熱固體制取氣體，且試管口有棉花團(tuán)，故所選藥品為高錳酸鉀；檢查氣密性，先把導(dǎo)管浸入水中，用手緊握試管，觀察水中的管口有沒有氣泡冒出；如果有氣泡冒出，說明裝置不漏氣．檢驗氧氣是否集滿的方法是利用氧氣的助燃性，用帶火星的木條放在集氣瓶口，如果復(fù)燃，證明集氣瓶內(nèi)已充滿氧氣；
（3）測得其殘留液pH等于2，說明鹽酸有剩余．根據(jù)圖象可知，AB段的pH越來越大，先是石灰石與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水和二氧化碳，由于碳酸鈉溶液呈堿性，故隨著碳酸鈉溶液的增加pH越來越大，BC段此時是氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，CD段是碳酸鈉過量，碳酸鈉溶液呈堿性．

解答 解：（1）實驗室用A、E的組合來制取氧氣，由發(fā)生裝置A可以看出反應(yīng)不需加熱，故只能用過氧化氫溶液和二氧化錳來制取，過氧化氫溶液和二氧化錳反應(yīng)生成水和氧氣，故化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）若用B、D裝置制取氧氣，由B裝置可知是加熱固體制取氣體，且試管口有棉花團(tuán)，故所選藥品為高錳酸鉀；用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，在生成氧氣的同時，還有錳酸鉀和二氧化錳生成，所以化學(xué)方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；檢查氣密性，先把導(dǎo)管浸入水中，用手緊握試管，觀察水中的管口有沒有氣泡冒出；如果有氣泡冒出，說明裝置不漏氣．由于氧氣的密度比空氣大，進(jìn)入集氣瓶后，沉積在集氣瓶的底部，氧氣自下而上，充滿集氣瓶，當(dāng)瓶口有氧氣時，說明氧氣已收集滿，檢驗氧氣是否集滿的方法是利用氧氣的助燃性，用帶火星的木條放在集氣瓶口，如果復(fù)燃，證明集氣瓶內(nèi)已充滿氧氣；
（3）測得其殘留液pH等于2，說明鹽酸有剩余．根據(jù)圖象可知，AB段的pH越來越大，先是石灰石與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水和二氧化碳，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；隨著碳酸鈉的增加，由于碳酸鈉溶液呈堿性，故隨著碳酸鈉溶液的增加pH越來越大，說明是鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，當(dāng)二者恰好完全反應(yīng)時，溶液的pH不再變化，即BC段，此時是氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；因此溶液呈中性；當(dāng)氯化鈣和碳酸鈉完全反應(yīng)時，隨著碳酸鈉的增加，溶液的pH越來越大，故CD段是碳酸鈉過量，碳酸鈉溶液呈堿性．
故答案為：①CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑     Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑     
②CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；
③碳酸鈉溶液顯堿性且碳酸鈉溶液過量．

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學(xué)方程式的書寫和溶液PH的變化等，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．