Question

为探究CO₂的化学性质，需要制取并收集干燥的CO₂，以下是老师提供的一些实验装置．

（1）实验室制取CO₂的化学方程式为________；
（2）浓硫酸的作用是______，收集装置为______（填字母）；
（3）学校实验室的废液缸中收集了同学们在实验室制取二氧化碳的废液．小溪同学想探究废液中溶质的成分，请你共同参与探究，并回答下列问题：
【提出问题】废液中的溶质是什么物质？
【做出猜想】小溪认为废液中溶质只有氯化钙．
你认为还可能含有的溶质是______（填化学式）；
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性．
【实验与结论】
①小溪分别取少量该废液和氯化钙溶液加入到两支试管中，并向其中分别滴入无色酚酞试液作对比实验，结果两支试管中溶液均为无色，于是小溪认为自己的猜想是正确的．
②你认为小溪的实验______（填“能”或“不能”）证明她的猜想，理由是______．
③如果要证明你的猜想是正确的，你选择的试剂是______，试验中可以看到的实验现象是______．
【拓展与应用】
①若实验证明你的猜想是正确的，要想使处理后的废液只有氯化钙溶液，应向废液中加入过量的______，反应完成后静置过滤，得到纯净的氯化钙溶液．
②通过以上探究，你认为实验室的废液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是______．（写一条）

Answer 1

解：（1）实验室制取CO₂的化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（2）浓硫酸具有吸水性，能干燥二氧化碳气体，二氧化碳密度比空气大，能溶于水，只能用向上排空气法收集．
（3）盐酸和大理石反应时盐酸可能有剩余，故猜想溶质为HCl，要证明盐酸剩余，即证明溶液呈酸性可利用酸的化学性质，因此可用紫色石蕊试液或碳酸钠溶液或较活泼的金属，现象为溶液变红或产生气泡．小溪利用无色酚酞试液证明溶液呈酸性是错误的，酚酞在酸性或中性溶液中都不变色．
【拓展与应用】
要想将溶液中的氯化氢去掉，处理后的废液只有氯化钙溶液，则加入的物质与盐酸反应生成物中只能有氯化钙溶解在水中，因此要加入不溶性的碳酸钙或石灰石．如果呈酸性的废液倒入下水道，会可能腐蚀管道或者污染水质等
故答案为：（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）干燥二氧化碳气体 B；
【做出猜想】HCl；
【实验与结论】②不能；酚酞遇盐酸也不变色，无法确定是否含有HCl；
③紫色石蕊试液或碳酸钠溶液或较活泼的金属；
溶液变红或产生气泡等合理答案；
【拓展与应用】①石灰石（或CaCO₃粉末）等；②可能腐蚀管道或者污染水质等．
分析：实验室是用石灰石和稀盐酸来制取二氧化碳的，二氧化碳的密度比空气的密度大，能溶于水，因此只能用向上排空气法收集气体，反应后的溶液中除了生成的氯化钙之外，还可能有剩余的盐酸．要证明盐酸的存在可利用酸的化学性质进行分析．
点评：本考点主要考查二氧化碳的制法、干燥、验满和收集方法，并设计实验方案探究了溶液的酸碱性的检验．本题通过提出问题、做出猜想、设计实验方案、进行实验和反思评价等环节，体现了科学探究的一般过程．本题型也是近几年的中考热点之一，本考点主要出现在实验题中．