Question

二氧化碳是一種奇妙的氣體，某�；瘜W(xué)興趣小組在老師指導(dǎo)下，進(jìn)行了《實(shí)驗(yàn)室二氧化碳的制取及其性質(zhì)》實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你幫助回答下列問(wèn)題．
（1）在大試管中加入5粒石灰石、傾倒約試管體積三分之一的稀鹽酸（1：1），取一支中試管用排空氣法收集CO₂，驗(yàn)滿(mǎn)，另一支中試管用排水法收集CO₂，集滿(mǎn)．發(fā)現(xiàn)

 

先收集滿(mǎn)．該操作過(guò)程中合理的排列順序是（選填序號(hào)）

 

．
①檢驗(yàn)裝置的氣密性                    ②待有連續(xù)穩(wěn)定氣泡再排水集氣
③將水槽中待收集氣體的小試管注滿(mǎn)水    ④旋緊連有導(dǎo)管的單孔膠塞
⑤向大試管內(nèi)5粒石灰石再倒入三分之一的鹽酸（1：1）
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)用大試管與帶導(dǎo)管的單孔膠塞制取二氧化碳?xì)怏w，

 

 

說(shuō)明該裝置氣密性良好，制取該氣體發(fā)生的化學(xué)方程式是

 

．此裝置還可以制取

 

氣體，制氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

，從反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件說(shuō)明為什么可用制二氧化碳的裝置制該氣體

 

．
（3）用試管進(jìn)行排水法收集二氧化碳?xì)怏w時(shí)，主要出現(xiàn)了如圖示所示的4種操作，其中合理的是（此小題為不定項(xiàng)選擇填空，多選，錯(cuò)選不給分）

 

．

（4）小剛在做完實(shí)驗(yàn)后，準(zhǔn)備將反應(yīng)后的廢液倒進(jìn)廢液缸時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上有一瓶未知質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Na₂CO₃溶液，他決定利用該廢液，測(cè)定Na₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．他將廢液過(guò)濾，然后向廢液中慢慢滴加Na₂CO₃溶液，加入Na₂CO₃溶液的質(zhì)量與生成沉淀質(zhì)量的關(guān)系如圖所示．

分析1：在加入Na₂CO₃溶液的過(guò)程中，開(kāi)始時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)沉淀生成，說(shuō)明濾液中的溶質(zhì)除含有CaCl₂外，還含有的微粒是

 

；若不用指示劑，向該“混合液”中加入

 

可變成主要含氯化鈣的中性溶液．
分析2：所滴加的Na₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

 

．（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)二氧化碳能溶于水且能與水反應(yīng)生成碳酸，進(jìn)行分析解答；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的具體操作步驟和注意事項(xiàng)分別是：連→查（檢查裝置的氣密性）→加（加入固體藥品）→倒（倒入液體藥品；注意長(zhǎng)頸漏斗的下端要浸在液面下）→收集，進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)裝置的氣密性的檢查方法，進(jìn)行解答；
根據(jù)化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)步驟：寫(xiě)配注等，寫(xiě)出反應(yīng)方程式；依據(jù)氣體制取的反應(yīng)原理進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)收集方法排水法及彎管伸入試管內(nèi)的注意事項(xiàng)：伸入試管內(nèi)的彎管不易太長(zhǎng)，否則收集不滿(mǎn)試管；
（4）在加入Na₂CO₃溶液的過(guò)程中，開(kāi)始時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)沉淀生成，說(shuō)明碳酸鈉并沒(méi)有和氯化鈣反應(yīng)，濾液中的溶質(zhì)除含有CaCl₂外，還含有鹽酸，由圖意，Na₂CO₃溶液與氯化鈣溶液全部反應(yīng)，生成5 g碳酸鈣沉淀，要計(jì)算碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可根據(jù)生成沉淀的質(zhì)量為5g，求出碳酸鈉的質(zhì)量，而這些碳酸鈉是20g碳酸鈉溶液中的碳酸鈉的質(zhì)量，就不難求出質(zhì)量分?jǐn)?shù)了．

解答：解：（1）根據(jù)二氧化碳能溶于水且能與水反應(yīng)生成碳酸，因此排空氣法先集滿(mǎn)；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的具體操作步驟和注意事項(xiàng)可得，操作過(guò)程中合理的排列順序是：①③⑤④②（或③①⑤④②）；
（2）根據(jù)裝置的氣密性的檢查方法：先將大試管與帶導(dǎo)管的單孔膠塞連接，再將導(dǎo)管末端浸入水中，然后用手捂住試管一會(huì)兒，導(dǎo)管口有氣泡，放手后導(dǎo)管內(nèi)倒吸入一段水柱；
根據(jù)化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)步驟：寫(xiě)配注等，制取二氧化碳反應(yīng)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑； 
依據(jù)氣體制取的反應(yīng)原理該發(fā)生裝置還可制取氧氣，反應(yīng)方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
原因?yàn)椋涸摲磻?yīng)為固體和液體不需加熱的反應(yīng)，與制二氧化碳的反應(yīng)狀態(tài)和條件相同，故可用制二氧化碳的裝置（其他合理解答均可）；
（3）根據(jù)收集方法排水法及彎管伸入試管內(nèi)的注意事項(xiàng)：伸入試管內(nèi)的彎管不易太長(zhǎng)，否則收集不滿(mǎn)試管；
故選AC；
（4）分析1：在加入Na₂CO₃溶液的過(guò)程中，開(kāi)始時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)沉淀生成，說(shuō)明碳酸鈉并沒(méi)有和氯化鈣反應(yīng)，濾液中的溶質(zhì)除含有CaCl₂外，還含有鹽酸，含有的微粒是：H⁺、Cl^-、H₂O；
向該“混合液”中加入 碳酸鈣固體可變成主要含氯化鈣的中性溶液；
分析2：分析圖意，Na₂CO₃溶液與氯化鈣溶液全部反應(yīng)，生成5 g碳酸鈣沉淀
  設(shè)：20gNa₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl 
106          100
x             5g
 

106

100

=

x

5

X═5.3g  
該Na₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

5.3g

25g-5g

×100%=26.5%；
故答案為：
（1）①③⑤④②（或③①⑤④②）
（2）先將大試管與帶導(dǎo)管的單孔膠塞連接，再將導(dǎo)管末端浸入水中，然后用手捂住試管一會(huì)兒，導(dǎo)管口有氣泡，放手后導(dǎo)管內(nèi)倒吸入一段水柱；
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑； 氧氣；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
該反應(yīng)為固體和液體不需加熱的反應(yīng)，與制二氧化碳的反應(yīng)狀態(tài)和條件相同，故可用制二氧化碳的裝置（其他合理解答均可）
（3）AC
（4）分析1：H⁺、Cl^-  H₂O； 碳酸鈣固體；
     分析2：26.5%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)制取氣體的反應(yīng)原理、收集方法的理解與掌握；根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式能表示反應(yīng)中各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系，由反應(yīng)中某物質(zhì)的質(zhì)量可計(jì)算出反應(yīng)中其它物質(zhì)的質(zhì)量．