题目内容

下图所示是实验室中制取气体时常用装置。请回答下列问题:

(1)在实验室制取气体时,加入药品之前一定要先检验                            

(2)以石灰石和稀盐酸为原料制取并收集干燥的CO2气体。

①各装置的正确连接顺序是(填装置序号)                     

②产生CO2气体的化学方程式为                                            

③检验集气瓶中是不是CO2气体的方法                                      

(3)同学甲为验证制取CO2后剩余溶液中是否含有盐酸(杂质不溶于水且不参加反应,且CaCl2溶液呈中性),设计实验方案如下:取样于试管中,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,则含有盐酸。你是否同意该方案?简述理由。         

                                                                            

(4)将少量CO2气体通入盛有足量NaOH溶液的广口瓶中,瓶中溶液的质量与之前相比会(填写下列各项序号)。

A.增大             B.减小             C.不变             D.无法判断

 

【答案】

(1)装置的气密性

(2)①ACE ②CaCO3+2HCl=CaCl2+2H2O +CO2↑③加入少量的澄清石灰水并振荡。若看到澄清的石灰水变浑浊,则是CO2

(3)不同意,因为溶液中一定含有CaCl2,不管是否有稀盐酸,都能和AgNO3溶液反应生成白色沉淀。

(4)A

【解析】

试题分析:(1)在实验室制取气体时,加入药品之前一定要先检查装置的气密性,以防止反应过程中生成的气体逸出;

(2)①实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应物的状态是固体和液体,反应条件是常温,故应选用发生装置A;由于二氧化碳的密度大于空气的密度,且二氧化碳能溶于水,故只能选用收集装置E;根据题意,要“收集干燥的CO2气体”,故在收集前要用浓硫酸进行干燥,所以各装置的正确连接顺序是ACE;

②大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的同时,还生成了氯化钙和水,故反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+2H2O +CO2↑;

③由于二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,故要检验CO2气体,可向集气瓶中加入少量的澄清石灰水并振荡,若看到澄清的石灰水变浑浊,则是CO2

(3)由于大理石和稀盐酸反应后一定生成CaCl2,即溶液中一定含有CaCl2,故不管溶液中是否有稀盐酸剩余,都能和AgNO3溶液反应,并生成不溶于硝酸的白色沉淀,因此该方案不完善。

(4)由于二氧化碳能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,因此将少量CO2气体通入盛有足量NaOH溶液的广口瓶中时,二氧化碳会被NaOH溶液吸收,故瓶中溶液的质量与之前相比会增加。故选A

考点:常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,证明盐酸和可溶性盐酸盐(Cl-检验方法)

点评:熟练掌握二氧化碳的实验室制法、原理、制取和收集装置的选择方法,二氧化碳的检验方法和可溶性Cl-的检验方法,是解答本题的关键。

 

练习册系列答案
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(2012?扬中市模拟)我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献.他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱.有关反应的化学方程式为:
NH3+CO2+H2O═NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl;
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
回答下列问题:
(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是
c
c
(填字母标号).
a.碳酸氢钠难溶于水    b.碳酸氢钠受热易分解    c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,所以在溶液中首先结晶析出
(2)某探究活动小组根据上述制碱原理,进行碳酸氢钠的制备实验,同学们按各自设计的方案实验.
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出).

试回答下列有关问题:
(Ⅰ)乙装置中的试剂是 饱和的碳酸氢钠溶液,作用是
吸收甲装置可能挥发出的氯化氢气体
吸收甲装置可能挥发出的氯化氢气体

(Ⅱ)丁装置中稀硫酸的作用是
吸收末反应的NH3
吸收末反应的NH3

(Ⅲ)实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是
过滤
过滤
(填分离操作的名称).
②另一位同学用图中戊装置(其它装置未画出)进行实验.
(Ⅰ)实验时,须先从
a
a
管通入
氨气
氨气
气体;
(Ⅱ)有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置,理由是
增大气体与溶液接触面积,提高CO2吸收率
增大气体与溶液接触面积,提高CO2吸收率

(3)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法:
用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应.(或往烧碱溶液中通入过量CO2;往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等.其他合理方法均可)
用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应.(或往烧碱溶液中通入过量CO2;往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等.其他合理方法均可)

(4)“纯碱中常常会混有少量氯化钠.”某研究性学习小组以一包纯碱(只考虑含氯化钠)为研究对象,探究纯碱样品中碳酸钠的含量.
【实验设计】
甲方案
Ⅰ.设计思路:根据样品与氯化钙溶液反应生成沉淀碳酸钙的质量,求出碳酸钠的质量,再计算样品中碳酸钠的质量分数.
Ⅱ.操作步骤:称取13.25g纯碱样品,加入过量的氯化钙溶液,充分搅拌.过滤、洗涤、干燥,得到的白色沉淀10.00g.
Ⅲ.数据处理:请根据上述实验数据,计算该样品中碳酸钠的质量分数.
计算过程:
解:设纯碱样品中含Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
10.6g
13.25g
×100%=80%
解:设纯碱样品中含Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
10.6g
13.25g
×100%=80%


乙方案
I.设计思路:根据样品(质量为a g)与稀硫酸完全反应生成二氧化碳的质量(质量为b g),求出碳酸钠的质量,再计算样品中碳酸钠的质量分数.
II.实验结论:
(1)当a、b的质量关系满足
a
b
=
53
22
(或22a=53b;或a=
53
22
b等)
a
b
=
53
22
(或22a=53b;或a=
53
22
b等)
(填写含a、b字母的表达式,下同)时,纯碱样品中只含有碳酸钠,样品中碳酸钠的质量分数是100%.
(2)当a、b的质量关系满足
a
b
53
22
a
b
53
22
时,纯碱样品室有碳酸钠和少量氯化钠组成的混合物,样品中碳酸钠的质量分数是
53b
22a
×100%
53b
22a
×100%

【实验评价】
误差分析:
(一)甲方案中,白色沉淀的质量在过滤、干燥等操作过程中会有所损耗,造成计算结果与实际值相比偏小.如果将氯化钙溶液换成氯化钡溶液,则可以使误差减小,理由是
BaCl2比CaCl2的相对分子质量大,产生的沉淀质量大,称量误差小
BaCl2比CaCl2的相对分子质量大,产生的沉淀质量大,称量误差小

(二)乙方案中,有部分生成的二氧化碳气体因溶解于水而没有全部逸出,造成计算结果与实际值相比
偏小
偏小
(填“偏大”、“偏小”、或“不变”).

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