Question

图1是实验室制备某些常见气体的装置示意图．
（1）实验室制备CO₂的化学方程式为

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O

可用的发生装置是

B

（选填图1字母序号）．
（2）排水法收集与排空气法收集CO₂的比较

比较项目	排水法	向上排空气法
收集方法可行性分析	CO2气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率	CO2不与空气中主要成分反应，且 密度比空气大
收集验满过程分析	集满的现象是：集气瓶内液面降至瓶口，且有 气泡 从瓶口逸出	集满的现象是：用燃烧的木条放在瓶口，燃烧的木条 熄灭

（3）块状石灰石（杂质不溶于水，也不与盐酸反应）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s（秒）为横坐标]：
①在AB段实验的现象是

有气泡产生

，产生该现象的化学方程式为

Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O

，②BC“平台”段实验的现象是

有白色沉淀

，产生该现象的化学方程式为

Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl

．③CD段上升说明碳酸钠溶液已经

过量

．进行到D点时，溶液中所含溶质是

Na₂CO₃、NaCl

．

Answer 1

分析：（1）实验室通常用稀盐酸与大理石（或石灰石）反应制取二氧化碳；根据反应物的状态和反应条件确定发生装置；
（2）从选择气体收集方法的依据和收集气体时的操作注意事项进行分析；
（3）先确定残留液中的溶质，然后根据残留液溶质的酸碱性及物质的化学性质确定AB段、BC段发生反应的化学方程式，CD段上升，说明溶液的碱性逐渐增强．

解答：解：（1）大理石（或石灰石）的主要成份是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，应选固-液不加热型的发生装置；
（2）用排水法收集气体时，当看到集气瓶口有气泡冒出，说明集气瓶中的水已排完，气体已收集满；二氧化碳的密度比空气大，用向上排空气法收集时，用燃烧的木条放在瓶口，燃烧的木条熄灭说明收集满了；
（4）①残留液的PH为2，说明溶液显酸性，溶液中一定有盐酸；加入碳酸钠后，碳酸钠会和盐酸反应生成显中性的氯化钠，溶液的PH会逐渐升高；
②残留液中除了有盐酸外，还有石灰石与盐酸反应生成的氯化钙，氯化钙溶液显中性，会和碳酸钠反应生成不溶性的碳酸钙和显中性的氯化钠；
③碳酸钠溶液显碱性，当盐酸、氯化钙反应完后继续滴加碳酸钠溶液，溶液显碱性，PH会逐渐增大；所以CD段上升说明碳酸钠溶液已经过量，进行到D点时，溶液中所含溶质是Na₂CO₃、NaCl；
故答案为：
（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；B；
（2）

排水法	向上排空气法
	密度比空气大
气泡	熄灭

（3）①有气泡产生，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O，
     ②有白色沉淀，Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl．
     ③过量；Na₂CO₃、NaCl．

点评：本题考查知识综合，尤其是观察图2结合所学知识，分析信息并解决问题，能很好的考查学生的思维能力和对知识的掌握、应用能力，是一道不错的好题．