Question

（2010?苏州）下图A～F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+H₂O+CO₂↑

；可用的发生装置有：

B、C、D、E、F

（选填上图字母序号）．
（2）装置E或F相对于装置C在操作方面的优势为：

能随时控制反应的发生和停止

．
（3）排水法收集与排空气法收集CO₂的比较（分别用体积相同的2个集气瓶收集）

不与空气发生反应

（4）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，得曲线如下[pH为纵坐标，时间s（秒）为横坐标]：

①写出AB段内有关化学方程式

集气瓶口有气泡冒出

，
②写出BC“平台”段化学方程式

二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集

．
③CD段上升的原因是：

用排水法收集到的二氧化碳比较纯净

．

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）从操作是否简便、是否节约药品、是否节能环保、应用是否方便等角度进行考虑．
（3）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．
（4）先确定残留液中的溶质，根据残留液溶质的酸碱性确定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，盐酸的溶质是氯化氢气体，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；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．
故答案为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；     B、C、D、E、F
（2）E装置：打开弹簧夹，从装置下面的开口处加入固体药品，从上面的开口处加入液体药品，反应开始，夹住弹簧夹，装置内的气体压强增大，使液体药品进入长颈漏斗并且上升，固体药品和液体药品分离，反应停止；F装置：固体药品放在球行管中，液体药品放在烧杯中，把球行管放入液体药品中，反应开始，把球行管拿出液体药品，反应停止．
故答案为：能随时控制反应的发生和停止
（3）能用向上排空气法收集的气体必须满足密度比空气大，不与空气发生反应等条件；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；通过实验分析可知，二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集，用排水法收集二氧化碳时能看到什么时候收集满，而用向上排空气法则不能，因而用排水法收集到的二氧化碳比较纯净．
故答案为：

		不与空气发生反应
	集气瓶口有气泡冒出
	二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集； 用排水法收集到的二氧化碳比较纯净．

（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．故答案为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
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显中性的碳酸钙和显中性的氯化钠．故答案为：CaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+CaCO₃↓
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，溶液也会显碱性，PH会逐渐增大．故答案为：碳酸钠溶液显碱性

点评：（1）本题中的固-液不加热型发生装置比较多，要把每个装置的用法和优点弄清楚；
（2）气体的收集方法主要取决于气体的密度和溶水性，另外还要考虑气体是否有毒、是否与水反应、是否与空气反应等．