Question

【題目】某化學(xué)興趣小組同學(xué)取某地的石灰石和一定濃度的稀鹽酸來(lái)制備二氧化碳。請(qǐng)你參與研究并按要求回答下列問(wèn)題：

（1）下面是實(shí)驗(yàn)桌上擺放好的該實(shí)驗(yàn)所需的儀器，小明發(fā)現(xiàn)其中缺少了一種必需的玻璃儀器是__________；若要組裝一套制取并收集二氧化碳的裝置，還要選擇的儀器是_______________（填儀器下方的字母），此裝置還可以用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，其化學(xué)方程式為____________________。

（2）若用上圖甲裝置干燥生成的，甲瓶中應(yīng)該裝入的藥品是____________；若用乙裝置測(cè)量二氧化碳?xì)怏w的體積，乙中植物油作用是____________________。

（3）小明想弄清楚這種石灰石的純度，于是取10石灰石樣品粉碎后放入錐形瓶中，并加入了86.610%的稀鹽酸（雜質(zhì)不與酸反應(yīng)，也不溶于水），充分反應(yīng)后錐形瓶中的剩余物的質(zhì)量為93.3。小明提出了如下計(jì)算思路：用加入鹽酸的質(zhì)量乘以鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，求出鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量，進(jìn)而利用化學(xué)方程式求出石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量。你認(rèn)為小明的思路是否可行，理由是____________________。

通過(guò)討論后，你計(jì)算出此石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________________。

（4）老師利用同學(xué)們制取的表演了“通氣生火”的魔術(shù)。用棉花將一種淡黃色的固體包裹其中，將導(dǎo)氣管插入棉花團(tuán)中通入氣體，稍后棉花團(tuán)劇烈燃燒起來(lái)。同學(xué)們?yōu)榱私议_(kāi)這個(gè)魔術(shù)的秘密，進(jìn)行了如下探究。

（相關(guān)信息）①淡黃色固體成分是過(guò)氧化鈉（）。

②通入的氣體主要成分有二氧化碳和水蒸氣。

（提出猜想）同學(xué)們發(fā)現(xiàn)殘留固體呈白色，對(duì)該固體成分進(jìn)行猜想：

猜想Ⅰ：固體成分是，參加反應(yīng)。

猜想Ⅱ：固體成分是，參加反應(yīng)。

猜想Ⅲ：固體成是______________________________，和均參加反應(yīng)。

（實(shí)驗(yàn)探究）同學(xué)們?nèi)“咨�固體于試管中配成溶液，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)猜想進(jìn)行驗(yàn)證。

驗(yàn)證Ⅰ：向溶液中滴加稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生。有同學(xué)認(rèn)為固體成分僅含有。

驗(yàn)證Ⅱ：蘸取少量溶液滴到pH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)與色卡比較，pH大于7。有同學(xué)認(rèn)為固體是，請(qǐng)問(wèn)此結(jié)論是否正確？原因是：____________________。

驗(yàn)證Ⅲ：請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想Ⅲ。

步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
①___________； ②__________。	①有白色沉淀到生成； ②__________________。	猜想Ⅲ是正確的

（實(shí)驗(yàn)反思）由驗(yàn)證Ⅲ的結(jié)果可知，驗(yàn)證Ⅰ的結(jié)論錯(cuò)誤，因?yàn)樗�不能排�?/span>____________________的存在。

Answer 1

【答案】集氣瓶 abcfh（或bdfh） 濃硫酸 防止二氧化碳溶于水 不可行，加入的鹽酸沒(méi)有反應(yīng)完（或鹽酸有剩余或鹽酸過(guò)量） 75% 和 不正確，碳酸鈉溶液顯堿性 步驟 ① 取樣品少許于試管中，滴加足量的CaCl2溶液，振蕩 �、僦械纳蠈忧逡河谠嚬苤�，滴加無(wú)色酚酞溶液（合理即可） 無(wú)色酚酞溶液變成紅色

【解析】

（1）下面是實(shí)驗(yàn)桌上擺放好的該實(shí)驗(yàn)所需的儀器，小明發(fā)現(xiàn)其中缺少了一種必需的玻璃儀器是集氣瓶；若要組裝一套制取并收集二氧化碳的裝置，還要選擇的儀器是abcfh或 bdfh，此裝置還可以用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，由于不需要加熱，應(yīng)該是利用過(guò)氧化氫和二氧化錳制取氧氣，過(guò)氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣，其化學(xué)方程式為：；

（2）若用圖甲裝置干燥生成的CO2，甲瓶中應(yīng)該裝入的藥品是濃硫酸；若用乙裝置測(cè)量二氧化碳?xì)怏w的體積，乙中植物油作用是防止二氧化碳溶于水；

（3）小明的思路不可行，理由是加入的鹽酸過(guò)量；設(shè)碳酸鈣足量為x，反應(yīng)生成二氧化碳質(zhì)量：10g+86.6g -93.3g=3.3g，

x=7.5g，

此石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=75%；

（4）[提出猜想]猜想1：固體成分是Na2CO3、CO2參加反應(yīng)；

猜想Ⅱ：固體成分是NaOH，H2O參加反應(yīng)；

猜想Ⅲ：固體成分是Na2CO3、NaOH，CO2和H2O2均參加反應(yīng)；

[實(shí)驗(yàn)探究]驗(yàn)證Ⅱ：此結(jié)論不正確？原因是：碳酸鈉溶液顯堿性，pH也大于7；

驗(yàn)證Ⅲ：①有白色沉淀生成，是因?yàn)樘妓徕c和氯化鈣反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣，故步驟①為取樣品少許于試管中，滴加足量的CaCl2溶液，振蕩；

②足量的CaCl2溶液將碳酸鈉溶液反應(yīng)完，剩余氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液遇無(wú)使酚酞溶液變紅色，故步驟②為取①中的上層清液于試管中，滴加無(wú)色酚酞溶液（合理即可），現(xiàn)象②為無(wú)色酚酞溶液變成紅色；

[實(shí)驗(yàn)反思]由驗(yàn)證Ⅲ的結(jié)果可知，驗(yàn)證1的結(jié)論錯(cuò)誤，因?yàn)樗�不能排除氫氧化鈉的存在。