Question

2．某實驗小組的同學用碳酸鈉粉末、粒狀大理石、稀鹽酸、濃鹽酸、稀硫酸這幾種藥品，探究哪兩種藥品的反應適合在實驗室制取CO₂．請你參與下列的探究并回答問題．
【提出問題】上述人酸和碳酸鹽的反應是否適合在實驗室制取CO₂？
【方案設計】大家經(jīng)過討論，一致認為濃鹽酸不適合用于實驗室制取CO₂，你認為原因濃鹽酸易揮發(fā)，使制出的CO₂不純．討論后大家設計了如下三個實驗進行對比分析．如圖1

【實驗與結論】（1）請你填寫實驗報告中①、②處的內(nèi)容．

實驗	實驗現(xiàn)象	實驗內(nèi)容
A	劇烈反應，迅速放出大量氣泡	反應速率過快，氣體不便收集，不宜于實驗室制取二氧化碳
B	產(chǎn)生氣泡，速率迅速減慢，反應幾乎停止．	無法持續(xù)產(chǎn)生CO2，不能用于實驗室制取CO2
C	①產(chǎn)生大量氣泡	②反應速率適中，氣體便于收集

（2）根據(jù)探究結論，實驗室制取二氧化碳的反應原理為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑ （ 用化學方程式表示）．
【拓展與遷移】
（1）由上述探究可知，在確定實驗室制取氣體的反應原理時，要考慮諸多因素，例如反應速率要適中，便于收集等．請你再寫出一種需要考慮的因素：制出的氣體要純凈．
（2）圖2是一種滅火器的工作原理示意圖，其中用碳酸鈉和濃鹽酸反應來產(chǎn)生CO₂的理由是能夠迅速產(chǎn)生大量CO₂．

Answer 1

分析 根據(jù)濃鹽酸揮具有揮發(fā)性，實驗室制取氣體的反應原理進行分析解答本題．

解答 解：【方案設計】因濃鹽酸揮具有揮發(fā)性，使收集到的二氧化碳不純，所以濃鹽酸不適合用于實驗室制取CO₂；故答案為：濃鹽酸易揮發(fā)，使制出的CO₂不純；
【實驗與結論】B中反應產(chǎn)生硫酸鈣，覆蓋在碳酸鈣表面，阻止反應；C中稀鹽酸與大理石反應產(chǎn)生大量氣泡；反應速率適中，氣體便于收集；
（1）填寫實驗報告中①、②處的內(nèi)容．

實驗	實驗現(xiàn)象	實驗內(nèi)容
A
B
C	①產(chǎn)生大量氣泡	②反應速率適中，氣體便于收集

（2）制取二氧化碳的反應原理為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
【拓展與遷移】
（1）在確定實驗反應原理時時：要從原理是否科學、嚴謹、合理，裝置和操作是否安全、簡便、現(xiàn)象明顯，藥品是否易得、經(jīng)濟、環(huán)保節(jié)能等方面進行，故答案為：制出的氣體要純凈；
（2）根據(jù)上述實驗現(xiàn)象可知：滅火器用碳酸鈉和濃鹽酸反應來產(chǎn)生CO₂的理由是：增大溶液的濃度，可使反應速率增大，能夠迅速產(chǎn)生大量CO₂，用來及時地滅火，使火災的危害降到最低．故答案為：能夠迅速產(chǎn)生大量CO₂．
故答案為：【方案設計】濃鹽酸易揮發(fā)，使制出的CO₂不純；
【實驗與結論】（1）填寫實驗報告中①、②處的內(nèi)容．

實驗	實驗現(xiàn)象	實驗內(nèi)容
A
B
C	①產(chǎn)生大量氣泡	②反應速率適中，氣體便于收集

（2）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
【拓展與遷移】
（1）制出的氣體要純凈；
（2）能夠迅速產(chǎn)生大量CO₂．

點評 本題考查學生根據(jù)濃鹽酸揮具有揮發(fā)性，實驗室制取氣體的反應原理進行分析解題的能力．