Question

化学实验中常常会出现意外情况，这是提升我们学科素养的良好机会，要根据具体情况区别对待，善于发现和解决问题．例如：①用高锰酸钾制氧气时，用用排水法收集到的氧气略有红色；②做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶破裂…的原因．潮阳区某校化学兴趣小组的同学对用盐酸和大理石反应得到的气体X通入澄清石灰水中，始终没有发现石灰水变浑浊的现象产生了兴趣，于是同学们提出了自己的想法和做法，请你于他们一起完成以下探究．
[假设]小英的假设：澄清石灰水已变质；
小青的假设：气体X中除了有CO₂外，还有其它气体．
[实验探究]
（1）小英的探究：

实验目的	实验步骤	可能的实验现象	化学方程式和实验结论
探究所用澄清石灰水是否变质	①用一支试管另取少量原澄清石灰水；②取稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2；③______．	步骤③中现象为：澄清石灰水变浑浊．	步骤②中反应方程式为：______； 实验结论______．

（2）小青的探究

实验目的	实验步骤	实验现象	实验结论
探究气体X中是否含有其它气体．	将气体X通入： ______．	有白色沉淀生成．	实验结论：气体X中含有 ______气体．

[实验反思]
（3）同学们经过讨论发现，只用一组实验装置就可以同时完成上述两个假设的探究．请你从图中选择一组合理的装置______（填序号）．

（4）在上述合理装置的第一支试管内应放入______溶液，该溶液的作用是______，第二支试管内放入的溶液作用是______．
（5）在探究中，小英用稀硫酸代替稀盐酸与碳酸钠反应制取CO₂气体，就不会使制得的CO₂气体中混有影响其检验的气体，小英的理由是______，那么为什么实验室制取CO₂气体时，不用稀硫酸而要用稀盐酸，其理由是：______．

Answer 1

解：（1）要验证小英的假设：澄清石灰水已变质，我们可以选用稀硫酸与碳酸钠反应制取CO₂，然后把二氧化碳气体通入澄清的石灰水中，观察石灰水是否变浑浊，若变浑浊，说明石灰水没变质，反之则变质；然后写出稀硫酸与碳酸钠反应制取CO₂的化学反应式和结论．
（2）探究气体X中是否含有氯化氢或HCl，将气体X通入硝酸银溶液，看硝酸银溶液是否变浑浊，如变浑浊说明有氯化氢气体，反之则没有．
（3）符合长管进，短管出原则的是装制A．故答案为：A；
（4）检验Cl^-的是AgNO₃溶液，如有氯化氢存在，AgNO₃溶液变浑浊，所以第一支试管中应放AgNO₃溶液．在验证二氧化碳之前需除去氯化氢气体，因此第二支试管中也应放硝酸银溶液，目的是验证氯化氢气体是否已除尽；
（5）硫酸没有挥发性，与碳酸钠反应生成较纯的二氧化碳，然后通入石灰水，观察是否变浑浊来验证石灰水是否变质．稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙，阻碍其后续反应的进行，所以实验室不能用稀硫酸与大理石反应制取二氧化碳．
故答案为：[（1）③将产生的气体通入所用澄清石灰水中
步骤②中反应方程式为：H₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
实验结论：所用澄清石灰水没有变质
（2）小青的探究：实验步骤：硝酸银溶液 实验结论：氯化氢（或HCl）
（3）A （4）饱和的硝酸银 检验并除去CO₂中的HCl气体 验证HCl气体已除尽
（5）硫酸没有挥发性 稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙，阻碍其后续反应的进行（合理答案就给分）
分析：（1）选用其他药品制取二氧化碳，并通入原有的石灰水中，观察现象，得出结论；
（2）探究探究气体X中是否含有氯化氢或HCl，观察现象写出结论；
（3）根据检验气体的存在要遵循长管进，短管出的原则判断；
（4）要检验Cl^-是AgNO₃溶液．要验证二氧化碳，需先将氯化氢除尽
（5）根据硫酸没有挥发性及硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙微溶分析
点评：本题考查实验中常见问题和防止问题的原因，并以实验探究的形式考查二氧化碳制取中可能出现的问题和解决验证的方法，做好此题要同学们具有综合的化学知识．