Question

13．某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)室制取CO₂的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．
（1）實(shí)驗(yàn)室制取CO₂不用濃鹽酸的原因是濃鹽酸具有揮發(fā)性，會使制取的二氧化碳不純？
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，為確定反應(yīng)后溶液的成分，某同學(xué)提出可滴加酚酞進(jìn)行確定．該同學(xué)設(shè)計(jì)方案是否合理？請說明理由不合理，反應(yīng)后溶液可顯酸性或者中性，都不能使酚酞變色．
（3）另取少量反應(yīng)后溶液，向其中逐滴加入Na₂CO₃溶液，溶液pH變化如圖所示．
BC段的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀．
向C點(diǎn)溶液中加入硝酸銀溶液，發(fā)生的反應(yīng)方程式為NaCl+AgNO₃=NaNO₃+AgCl↓．
（4）某同學(xué)將CO₂通入NaOH溶液中，無明顯現(xiàn)象，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明兩者發(fā)生了反應(yīng)取少量反應(yīng)后的溶液，滴加足量稀鹽酸，若產(chǎn)生氣泡，說明發(fā)生了反應(yīng)（合理即可）．
（5）為測定用石灰石的純度，現(xiàn)取12.5g石灰石樣品，加入50g稀鹽酸，完全反應(yīng)后剩余物質(zhì)質(zhì)量為58.1g，求石灰石樣品的純度80%．

Answer 1

分析 （1）濃鹽酸具有揮發(fā)性，會使制取的二氧化碳不純
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，為確定反應(yīng)后溶液的成分，某同學(xué)提出可滴加酚酞進(jìn)行確定．由于酚酞只有遇到堿才變成紅色，中性和酸性都不變色，而給定溶液可能酸性也可能是中性，所以不能檢測．
（3）根據(jù)圖可知，起始階段沒有沉淀產(chǎn)生，說明此時(shí)溶液為酸性，隨著碳酸鈉的不斷加入，酸被完全反應(yīng)，繼續(xù)加入碳酸鈉，則生成碳酸鈣沉淀，C點(diǎn)時(shí)恰好完全反應(yīng)，此時(shí)溶質(zhì)只有氯化鈉，所以加入硝酸銀生成氯化銀沉淀和硝酸鈉．
（4）某同學(xué)將CO₂通入NaOH溶液中，無明顯現(xiàn)象，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明兩者發(fā)生了反應(yīng)，是證明生成的產(chǎn)物為碳酸鈉，而不適合用檢測溶液酸堿性或者pH
（5）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，過程中質(zhì)量的減少是因?yàn)樯�成了二氧化碳，所以可以求算二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳和對應(yīng)的化學(xué)方程式求算碳酸鈣和HCl的質(zhì)量，進(jìn)而求算對應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)室制取CO₂不用濃鹽酸的原因是 濃鹽酸具有揮發(fā)性，會使制取的二氧化碳不純？
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，為確定反應(yīng)后溶液的成分，由于此時(shí)可能是恰好完全反應(yīng)，也可能是鹽酸過量，而酚酞遇到酸性或者中性溶液時(shí)都不能變色，所以不能用酚酞確定溶液的成分．
（3）另取少量反應(yīng)后溶液，向其中逐滴加入Na₂CO₃溶液，溶液pH變化如圖所示．開始是酸性，所以溶液應(yīng)該是鹽酸和氯化鈣的混合物，所以開始階段有氣泡生成，BC段是鹽酸反應(yīng)完全，而氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，所以對應(yīng)的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀．C點(diǎn)是鹽酸和氯化鈣都已經(jīng)完全轉(zhuǎn)化為氯化鈉，所以加入硝酸銀時(shí)氯化鈉和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸鈉．
（4）某同學(xué)將CO₂通入NaOH溶液中，由于反應(yīng)生成碳酸鈉，所以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明兩者發(fā)生了反應(yīng)，實(shí)際上是證明碳酸鈉的存在，也就是檢驗(yàn)碳酸根，可以加入酸轉(zhuǎn)化為氣體，也可以加入可溶性鈣鹽、鋇鹽、氫氧化鈣或者氫氧化鋇等，合理即可．
（5）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得，二氧化碳的質(zhì)量=12.5g+50g-58.1=4.4g
該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                    44
x                                          4.4g
$\frac{100}{44}$=$\frac{x}{4.4g}$
x=10g
石灰石樣品的純度為$\frac{10g}{12.5g}$×100%=80%．
故答案為：
（1）濃鹽酸具有揮發(fā)性，會使制取的二氧化碳不純；
（2）不合理，反應(yīng)后溶液可顯酸性或者中性，都不能使酚酞變色．
（3）產(chǎn)生白色沉淀． NaCl+AgNO₃=NaNO₃+AgCl↓．
（4）取少量反應(yīng)后的溶液，滴加足量稀鹽酸，若產(chǎn)生氣泡，說明發(fā)生了反應(yīng)（合理即可）．
（5）80%．

點(diǎn)評 根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計(jì)算過程要完整．