11.某化學(xué)小組為探究二氧化碳的制取及性質(zhì),設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn).

(1)A 為實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的發(fā)生裝置,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
(2)請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋 D 中紫色石蕊變紅的原因CO2+H2O═H2CO3
若要證明大理石中含碳酸根離子,只需將 D 中試劑換為澄清的石灰水
(3)用兩種方法收集氣體時(shí),測得 B、C 中氧氣體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖甲所示,你認(rèn)為能(填“能”或“不能”)用排水法收集二氧化碳.
裝置C 中能減少二氧化碳在水中溶解量的措施有①③(填序號(hào)).
①在水面添加一層植物油  ②收集氣體時(shí)不斷振蕩 C  ③用熱水替換冷水
(4)為判別實(shí)驗(yàn)后E中 NaOH 是否還有剩余,取少量實(shí)驗(yàn)后E中溶液于試管中,再應(yīng)選用的試劑有④(填序號(hào))①稀鹽酸②氯化鋇溶液③氫氧化鋇溶液④硫酸銅溶液
(5)將A、E中的剩余物全部倒入同一廢液缸F中,只觀察到有氣泡產(chǎn)生.
(提示:①CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,②微溶物在生成物中當(dāng)做可溶物處理)
則F中最終所含溶質(zhì)猜想一定有NaCl、CaCl2可能有HCl
進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明是否含有可能存在的物質(zhì)
實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取F中的剩余溶液少量于試管中,加入Al2O3(合理均可)白色固體溶解該物質(zhì)存在

分析 (1)據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理解答;
(2)根據(jù)二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸,碳酸可使石蕊變紅,及碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成使石灰水變渾濁的二氧化碳分析;
(3)根據(jù)圖甲、影響氣體溶解度的因素分析解答;
(4)根據(jù)氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)的現(xiàn)象分析解答;
(5)A中大理石和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣,E中二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水、還有過量的氫氧化鈉;將A、E中的剩余物全部倒入同一廢液缸F中,只觀察到有氣泡產(chǎn)生,說明A中鹽酸過量,可與E中碳酸鈉、氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉,故F中最終溶液一定含有氯化鈉和氯化鈣,可能含有過量的鹽酸,并據(jù)鹽酸化學(xué)性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).

解答 解:(1)稀鹽酸與大理石(其主要成分是碳酸鈣)反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,反應(yīng)方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸,碳酸可使石蕊變紅,反應(yīng)方程式是:CO2+H2O═H2CO3;要證明大理石中含碳酸根離子,只需將D中試劑換為澄清的石灰水,澄清的石灰水變渾濁,說明大理石和鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳,從而證明大理石中含有碳酸根離子;
(3)通過圖甲可知隨著反應(yīng)的進(jìn)行,排水法收集的氧氣體積分?jǐn)?shù)減少的速度快,所以可用排水法收集較純的二氧化碳;在水面添加一層植物油可防止二氧化碳溶于水,由于氣體的溶解度隨溫度的升高而減小,用熱水替換冷水可減少二氧化碳在水中溶解量;
(4)為判別E中NaOH是否還有剩余,應(yīng)向E中加入的試劑是硫酸銅溶液,因?yàn)榱蛩徙~可與氫氧化鈉反應(yīng)生成藍(lán)色的氫氧化銅沉淀,所以可據(jù)是否有藍(lán)色沉淀生成判斷是否有氫氧化鈉剩余;
(5)A中大理石和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣,E中二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水、還有過量的氫氧化鈉;將A、E中的剩余物全部倒入同一廢液缸F中,只觀察到有氣泡產(chǎn)生,說明A中鹽酸過量,可與E中碳酸鈉、氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉,故F中最終溶液一定含有氯化鈉和氯化鈣,可能含有過量的鹽酸;
據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象白色固體溶解,結(jié)論該物質(zhì)存在,說明F中含有鹽酸,且與加入的白色固體反應(yīng),據(jù)鹽酸可與金屬氧化物、堿、鹽反應(yīng),加入的白色固體可能是不溶于水的氧化鋁;
故答案為:
(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)CO2+H2O═H2CO3;澄清的石灰水;
(3)能;①③;
(4)④;
(5)NaCl、CaCl2;      HCl;

實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
   Al2O3   (合理均可)  白色固體溶解該物質(zhì)存在

點(diǎn)評(píng) 本題考查了常見氣體的制取、二氧化碳的性質(zhì)、碳酸根離子的檢驗(yàn)、物質(zhì)的鑒別及反應(yīng)原理的書寫等.綜合性較強(qiáng),在檢驗(yàn)反應(yīng)后溶液中是否含有鹽酸時(shí),要利用酸的性質(zhì)進(jìn)行相關(guān)問題的分析,能較好考查學(xué)生分析、解決問題的能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2)若A屬于氧化物,其相對(duì)分子質(zhì)量為56,A與水化合得B,C是白色難溶固體.則B的一種用途是改良酸性土壤(或制農(nóng)藥波爾多液等),由D轉(zhuǎn)化為C的化學(xué)方程式為CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl.

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(2)X和Y反應(yīng)生成Z和W,其中Y、W常作滅火劑,X、Z均含3種元素,W的化學(xué)式為H2O,X的化學(xué)式為NaOH.
(3)向Z的溶液中逐滴加入B的稀溶液,只生成含有相同金屬元素的M和N,其中M不含氧元素,它的化學(xué)式為NaCl,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3
(4)從上述物質(zhì)中任選2種物質(zhì),按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將膠頭滴管中的液體滴入瓶中,a處水面降
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溫度/℃2030506080
溶解度/gK2CO3110114121126139
KNO331.645.885.5110169
(1)圖中表示K2CO3溶解度曲線的是乙(填“甲”或“乙”).
(2)20℃時(shí),K2CO3飽和溶液中溶質(zhì)與溶劑的質(zhì)量比為11:10.
(3)30℃時(shí),向116g K2CO3固體中加入100g水,充分溶解后形成的是飽和溶液 (填“飽和溶液”或是“不飽和溶液”,升溫到50℃時(shí),該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是53.3%(精確到0.1%)

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