Question

18．请结合图1所示实验装置，回答下列问题．
（1）写出带有标号的仪器名称：①酒精灯；②锥形瓶．
（2）实验室常用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，选择的发生装置是B，该反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．选用的这套发生装置也可以用来制取氧气，该反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）可以选用C装置收集二氧化碳，原因是密度比空气大，能溶于水，判断二氧化碳已集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，观察是否熄灭．
（4）利用发生装置和E、F装置可以测量生成二氧化碳的体积，其导管口的连接顺序应为abcd，E装置中植物油的作用防止CO₂溶于水，植物油上方的空气对测量结果没有（填“有”或“没有”）影响．
（5）块状石灰石和适量稀盐酸反应至气泡逸出不明显后，测得其残留液pH等于2．此时取适量反应后溶液，逐滴滴入碳酸钠溶液，并用pH数字探测仪连续监测，得曲线如图2（pH为纵坐标，时间为横坐标）：
①残留液中含有的溶质是氯化氢和氯化钙．
②写出BC“平台”段化学方程式Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．
③CD段上升的原因是：碳酸钠溶液呈碱性，过量的碳酸钠使溶液的碱性增强．

Answer 1

分析 （1）认识常见仪器的名称；
（2）大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳、水和氯化钙；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气；反应装置的选择要根据反应物的状态及发生的条件进行选择；
（3）二氧化碳密度比空气大，能溶于水；检验二氧化碳收集满的方法是将燃着的木条放在瓶口，木条熄灭；
（4）因为二氧化碳能溶于水，所以水面上放一层植物油的目的是防止二氧化碳溶于水，二氧化碳通入装置内使里面的压强增大，水被压入量筒内，所以里面的气体对实验结果无影响．
（5）根据制二氧化碳反应结束后残留物的成分，以及碳酸钠的化学性质回答，注意碳酸钠先与盐酸反应后才能再与氯化钙反应．根据碳酸钠的水溶液呈碱性回答．

解答 解：（1）①是酒精灯，②是锥形瓶；故填：酒精灯；锥形瓶；
（2）实验室中用大理石与稀盐酸在常温下反应来制取二氧化碳属于固液常温下制取气体，故选择B装置来制取．大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳、水和氯化钙，方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；若用该装置来制取氧气则为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
故填：B；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）二氧化碳密度比空气大，能溶于水，所以只能用向上排空气法收集；检验二氧化碳收集满的方法是将燃着的木条放在瓶口，木条熄灭则满；故答案为：密度比空气大，能溶于水；将燃着的木条放在集气瓶口，观察是否熄灭．
（4）二氧化碳的密度小于水的密度且能溶于水，所以连接口得顺序是abcd．又因为二氧化碳可溶于水，在水面上放一层植物油的目的是：防止CO₂部分溶解在水里．原有的空气对实验没有影响．故答案为：abcd、防止CO₂溶于水、没有．
（5）①残留液的pH等于2，显酸性，说明盐酸过量，那么其中的溶质为氯化氢和氯化钙；故填：氯化氢和氯化钙；
②块状石灰石和适量稀盐酸反应至气泡逸出不明显后，测得其残留液pH等于2，说明盐酸过量，加入碳酸钠溶液后，碳酸钠先中和盐酸后才能与氯化钙反应，故AB段是碳酸钠与盐酸反应，BC段是碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，方程式为Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．故填：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；
③碳酸钠溶液呈碱性，过量的碳酸钠使溶液的碱性增强，CD段加入的碳酸钠溶液已过量，不再参加反应，只是使液体碱性增强，所以CD段的pH上升．
故填：碳酸钠溶液呈碱性，过量的碳酸钠使溶液的碱性增强．

点评 气体的制取是初中重要的化学实验之一，既是难重点，又是考查热点，理解反应原理，掌握装置的选择依据、装置气密性检查方法、气体的检验、验满、收集方法，了解实验步骤和注意事项是解决该类问题的关键．