Question

13．某同學對實驗室制取CO₂的實驗進行探究．
（1）實驗室制取CO₂不用濃鹽酸的原因是濃鹽酸具有揮發(fā)性，會使制取的二氧化碳不純？
（2）實驗結束后，為確定反應后溶液的成分，某同學提出可滴加酚酞進行確定．該同學設計方案是否合理？請說明理由不合理，反應后溶液可顯酸性或者中性，都不能使酚酞變色．
（3）另取少量反應后溶液，向其中逐滴加入Na₂CO₃溶液，溶液pH變化如圖所示．
BC段的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀．
向C點溶液中加入硝酸銀溶液，發(fā)生的反應方程式為NaCl+AgNO₃=NaNO₃+AgCl↓．
（4）某同學將CO₂通入NaOH溶液中，無明顯現(xiàn)象，請設計實驗證明兩者發(fā)生了反應取少量反應后的溶液，滴加足量稀鹽酸，若產(chǎn)生氣泡，說明發(fā)生了反應（合理即可）．
（5）為測定用石灰石的純度，現(xiàn)取12.5g石灰石樣品，加入50g稀鹽酸，完全反應后剩余物質質量為58.1g，求石灰石樣品的純度80%．

Answer 1

分析 （1）濃鹽酸具有揮發(fā)性，會使制取的二氧化碳不純
（2）實驗結束后，為確定反應后溶液的成分，某同學提出可滴加酚酞進行確定．由于酚酞只有遇到堿才變成紅色，中性和酸性都不變色，而給定溶液可能酸性也可能是中性，所以不能檢測．
（3）根據(jù)圖可知，起始階段沒有沉淀產(chǎn)生，說明此時溶液為酸性，隨著碳酸鈉的不斷加入，酸被完全反應，繼續(xù)加入碳酸鈉，則生成碳酸鈣沉淀，C點時恰好完全反應，此時溶質只有氯化鈉，所以加入硝酸銀生成氯化銀沉淀和硝酸鈉．
（4）某同學將CO₂通入NaOH溶液中，無明顯現(xiàn)象，請設計實驗證明兩者發(fā)生了反應，是證明生成的產(chǎn)物為碳酸鈉，而不適合用檢測溶液酸堿性或者pH
（5）根據(jù)質量守恒定律可知，過程中質量的減少是因為生成了二氧化碳，所以可以求算二氧化碳的質量，根據(jù)二氧化碳和對應的化學方程式求算碳酸鈣和HCl的質量，進而求算對應的質量分數(shù)．

解答 解：
（1）實驗室制取CO₂不用濃鹽酸的原因是 濃鹽酸具有揮發(fā)性，會使制取的二氧化碳不純？
（2）實驗結束后，為確定反應后溶液的成分，由于此時可能是恰好完全反應，也可能是鹽酸過量，而酚酞遇到酸性或者中性溶液時都不能變色，所以不能用酚酞確定溶液的成分．
（3）另取少量反應后溶液，向其中逐滴加入Na₂CO₃溶液，溶液pH變化如圖所示．開始是酸性，所以溶液應該是鹽酸和氯化鈣的混合物，所以開始階段有氣泡生成，BC段是鹽酸反應完全，而氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀，所以對應的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀．C點是鹽酸和氯化鈣都已經(jīng)完全轉化為氯化鈉，所以加入硝酸銀時氯化鈉和硝酸銀反應生成氯化銀沉淀和硝酸鈉．
（4）某同學將CO₂通入NaOH溶液中，由于反應生成碳酸鈉，所以設計實驗證明兩者發(fā)生了反應，實際上是證明碳酸鈉的存在，也就是檢驗碳酸根，可以加入酸轉化為氣體，也可以加入可溶性鈣鹽、鋇鹽、氫氧化鈣或者氫氧化鋇等，合理即可．
（5）根據(jù)質量守恒定律可得，二氧化碳的質量=12.5g+50g-58.1=4.4g
該石灰石樣品中碳酸鈣的質量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                    44
x                                          4.4g
$\frac{100}{44}$=$\frac{x}{4.4g}$
x=10g
石灰石樣品的純度為$\frac{10g}{12.5g}$×100%=80%．
故答案為：
（1）濃鹽酸具有揮發(fā)性，會使制取的二氧化碳不純；
（2）不合理，反應后溶液可顯酸性或者中性，都不能使酚酞變色．
（3）產(chǎn)生白色沉淀． NaCl+AgNO₃=NaNO₃+AgCl↓．
（4）取少量反應后的溶液，滴加足量稀鹽酸，若產(chǎn)生氣泡，說明發(fā)生了反應（合理即可）．
（5）80%．

點評 根據(jù)化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．