Question

实验是实现科学探究的重要途径．请回答以下有关化学实验的问题．
（1）下列实验操作中不正确的是

 

（填标号）．
①制备气体前检查装置的气密性②加热实验结束时，用嘴吹灭酒精灯．
③将用剩的药品放回原试剂瓶中④稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿器壁缓慢注入水中．
（2）在实验室里，可用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下起反应制取氯气（Cl₂），该气体能溶于水，则制取氯气应选择的发生装置和收集装置分别是

 

（填标号）．

（3）某兴趣小组设计的趣味小实验装置如右图所示，其中A、B为未膨胀的气球，C为玻璃导管，D为胶头滴管．用气密性良好的该装置分别进行甲、乙两组实验．实验时均把胶头滴管中的溶液（足量）加入到锥形瓶中，并轻轻振荡．请填写下表中的空白：

	锥形瓶中的物质	胶头滴管中的物质	观察到气球（A、B）的变化	有关反应的化学方程式
甲	二氧化碳	浓氢氧化钠溶液
乙			A气球胀大 B气球无明显变化

（4）取12g石灰石（主要成分是CaCO₃，杂质不参加反应）放入烧杯中，向其中加入100g一定质量分数的稀盐酸，二者恰好完全反应．反应结束后，称量烧杯中剩余物质的总质量为107.6g（不包括烧杯的质量，且气体溶解忽略不计）．则参加反应的碳酸钙的质量是多少？稀盐酸中溶质的质量分数是多少？

Answer 1

分析：（1）制备气体前先连接装置，再检查气密性；酒精灯使用中经常要注意：二查二禁一不可，包括查灯芯是否齐整、酒精是否适量、禁止用燃着的酒精灯去引燃另一盏酒精灯、禁止向燃着的酒精灯中添加就酒精、不可吹灭；根据剩余药品“三不”原则分析；根据实验室稀释浓硫酸操作时的注意事项进行解答；
（2）根据实验室中制取氯气所用药品的状态和反应条件选择发生装置，根据氯气的性质选择收集装置；
（3）可以根据反应物和生成物的性质进行分析、判断，从而得出正确的结论．例如，当二氧化碳和氢氧化钠溶液反应时生成碳酸钠和水，锥形瓶内的气体急剧减少，仪器迅速下降，导致出现B气球膨胀．

解答：解：（1）制备气体前要先连接装置再检查装置的气密性；用完酒精灯，必须用灯帽盖灭，不可用嘴去吹灭，否则会失火；用剩的药品要做到“三不一要”：不放回原瓶；不随丢弃，不拿出实验室；要放入指定容器；根据稀释浓硫酸时，先将水放进烧杯里，然后将浓硫酸沿烧杯壁倒入，并用玻璃棒不停得搅拌；
（2）实验室中制取氯气所用药品是固态的二氧化锰和液态的浓盐酸，条件是加热，发生装置要选A；氯气能与水反应，不能用排水法收集，其密度比空气大，用向上排空气法收集，故选择收集装置F；
（3）甲：因为氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体，使锥形瓶中的压强减小，导致B气球膨胀，A气球无明显变化，化学方程式为：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；乙：A气球膨胀，B气球无明显现象，说明锥形瓶中的压强增大．锥形瓶中的物质是二氧化锰或碳酸钠等，胶头滴管中的物质是双氧水或盐酸等；
（4）解：生成二氧化碳的质量为：12g+100g-107.6g=4.4g …（1分）
设参加反应的碳酸钙的质量为x，稀盐酸中氯化氢的质量为 y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑      …（1分）
100   73             44
x     y              4.4g

100

44

=

x

4.4g

，x=10g

73

44

=

y

4.4g

，y=7.3g

7.3g

100g

×100%=7.3%
答：参加反应的碳酸钙为10g；稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%．
故答案为：（1）（1分）②③；（2）（1分）A、F；
（3）（除乙组的前两空共（1分）外，其余每空（1分），共4分）

	锥形瓶的物质	胶头滴管中的物质	观察到气球（A、B）的变化	有关反应的 化学方程式
甲			B气球胀大 A气球无明显变化	CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
乙	二氧化锰或碳酸钠等	双氧水或盐酸等		2H2O2  MnO2  .   2H2O+O2↑（或 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑等）

（4）解：生成二氧化碳的质量为：12g+100g-107.6g=4.4g …（1分）
设参加反应的碳酸钙的质量为x，稀盐酸中氯化氢的质量为 y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑      …（1分）
100   73             44
x     y              4.4g

100

44

=

x

4.4g

，x=10g

73

44

=

y

4.4g

，y=7.3g

7.3g

100g

×100%=7.3%
答：参加反应的碳酸钙为10g；稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%．

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、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．