Question

【題目】利用下列實(shí)驗(yàn)來(lái)制取CO2并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究。

（1）制取CO2。

①簡(jiǎn)述檢查A裝置氣密性的方法：_____。

②用B裝置（燒瓶）收集CO2時(shí)，如何證明CO2已經(jīng)收集滿(mǎn)了？_____

（2）探究CO2的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟1：圖2所示裝置的氣密性良好（圖中a處連接氣體壓力傳感器），甲、乙、丙一個(gè)燒瓶容積均為250 mL，分別收集滿(mǎn)CO2，三個(gè)注射器內(nèi)各裝有85mL液體。

步驟2：同時(shí)迅速將注射器內(nèi)液體全部注入燒瓶中，關(guān)閉活塞；一段時(shí)間后，同時(shí)振蕩燒瓶。

步驟3：利用“數(shù)字化實(shí)驗(yàn)”得到如圖3所示的甲、乙、丙三個(gè)燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線(xiàn)1、2、3。

①燒瓶乙中有白色沉淀生成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_____。

②曲線(xiàn)1中 BC段氣壓逐漸變小的原因是_____，曲線(xiàn)2與曲線(xiàn)3差別較大的原因是什么？_____。

③對(duì)比曲線(xiàn)1與曲線(xiàn)3，不能得出的結(jié)論是_____（填序號(hào)）。

a．CO2能溶于水 b．CO2能與水發(fā)生反應(yīng) c．CO2能與 NaOH 溶液發(fā)生反應(yīng)

④請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明反應(yīng)進(jìn)行到400s時(shí)，燒瓶丙的溶液中溶質(zhì)的成分。

（3）向盛有12g石灰石（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）樣品的錐形瓶中加入100g稀鹽酸，充分反應(yīng)后，測(cè)得溶液呈酸性，錐形瓶?jī)?nèi)固體與溶液的總質(zhì)量為107.6g，請(qǐng)計(jì)算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（結(jié)果精確到0.1%）。_____

Answer 1

【答案】用彈簧夾夾緊橡皮管，向錐形瓶中注水，若形成一段穩(wěn)定的水柱，說(shuō)明氣密性良好 將燃著的木條放到瓶口，木條熄滅，證明二氧化碳收集滿(mǎn) 二氧化碳溶于水 二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳比氫氧化鈣溶液吸收二氧化碳更多，所以導(dǎo)致曲線(xiàn)2與曲線(xiàn)3差別較大 b 83.3%

【解析】

二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水。

①檢查A裝置氣密性的方法是用彈簧夾夾緊橡皮管，向錐形瓶中注水，若形成一段穩(wěn)定的水柱，說(shuō)明氣密性良好。

②二氧化碳不燃燒也不支持燃燒，所以用B裝置（燒瓶）收集CO2時(shí)，證明CO2已經(jīng)收集滿(mǎn)的方法：將燃著的木條放到瓶口，木條熄滅，證明二氧化碳收集滿(mǎn)。

（2）①二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

②圖2中AB段氣壓快速增大的原因是注射器中的液體迅速加入燒瓶中；曲線(xiàn)1變化幅度最小，則是裝置甲，BC段氣壓逐漸變小的原因是二氧化碳溶于水，振蕩燒瓶使二氧化碳反應(yīng)的速率加快，氣體的體積變小，導(dǎo)致壓強(qiáng)變小，所以導(dǎo)致CD段氣壓快速變小的操作是振蕩，曲線(xiàn)2與曲線(xiàn)3差別較大的原因是二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳比氫氧化鈣溶液吸收二氧化碳更多，所以導(dǎo)致曲線(xiàn)2與曲線(xiàn)3差別較大。

③a、曲線(xiàn)1說(shuō)明CO2能溶于水，故a正確；

b、曲線(xiàn)1和曲線(xiàn)3都不能說(shuō)明CO2能與水發(fā)生反應(yīng)，故b不正確；

c、曲線(xiàn)1和曲線(xiàn)3對(duì)比，說(shuō)明CO2能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，故c正確。故選b。

④反應(yīng)進(jìn)行到400s時(shí)，由于二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，此時(shí)需要確定是否有剩余的氫氧化鈉，所以就是檢驗(yàn)是由為碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物，過(guò)程中先檢驗(yàn)并除去碳酸鈉，然后檢驗(yàn)溶液的酸堿性確定是否含有氫氧化鈉，具體操作為取錐形瓶?jī)?nèi)溶液少量于試管中，加入足量的CaCl2溶液，有白色沉淀生成，說(shuō)明原溶液中含有碳酸鈉，向上層清液中加入酚酞溶液，溶液變紅，說(shuō)明原溶液中含有氫氧化鈉。

（3）設(shè)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x

反應(yīng)生成的CO2的質(zhì)量為

樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

答：樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為83.3%。