题目内容
【题目】实验室要制取氧气和二氧化碳,实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、石灰石、稀盐酸和稀硫酸,以及下列仪器,回答下列问题。
(1)仪器①的名称是__。
(2)利用上述仪器和药品制取氧气时,发生装置应选择的仪器是有__(填仪器序号),选择的药品中,二氧化锰的作用是__。
(3)制取二氧化碳时,反应的化学方程式是__,除上述仪器外,另选仪器在如图2内画出排空气收集二氧化碳的装置__。
(4)实验室一般不用块状石灰石与稀硫酸反应制取二氧化碳,但能用石灰石粉末与稀硫酸反应来制取,能制取的理由是__。
【答案】 锥形瓶 ②④⑤⑥⑦ 催化作用 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 石灰石粉末与稀硫酸的接触面积增大,生成的微溶性的硫酸钙不会阻止反应的发生
【解析】(1)通过分析题中所指仪器的作用可知,仪器①是锥形瓶;
(2)由提供的药品可知,可用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气,此实验需要用到的仪器有:②④⑥⑦,其中二氧化锰是催化剂,起到了催化作用;
(3)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,二氧化碳的密度比空气大,所以用向上排空气法来收集,收集装置为:;
(4)实验室制取二氧化碳用块状石灰石与稀盐酸反应,而不用稀硫酸,因为硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石的表面,阻止反应继续进行;当只有稀硫酸时,把块状石灰石粉碎,增大接触面积,使硫酸钙来不及与碳酸钙结合,碳酸钙就反应完毕(颗粒越细越好,这样反应液快),使反应顺利进行。
【题目】为探究CO2与NaOH溶液发生的反应,某兴趣小组尝试用不同的方式进行实验。
(查阅资料)
Ⅰ.20℃时,几种物质在水中的溶解度见下表:
物质 | Na2CO3 | NaHCO3 | Ca(OH)2 | Ba(OH)2 |
溶解度/g | 21.5 | 9.6 | 0.165 | 3.89 |
Ⅱ.本实验条件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。
(实验探究)
(1)实验一:小雨取一充满CO2的矿泉水瓶,加入一定量的水,立即拧紧瓶盖,振荡,发现瓶子变瘪,小雨另取一相同的充满CO2的矿泉水瓶,向其中加入与水等体积的NaOH溶液,立即拧紧瓶盖,振荡,得到溶液X,此时观察到的现象是_________________________________,实验中,小雨采用两只矿泉水瓶做对比实验的目的是_________________________________。
(2)实验二:为检验CO2与NaOH溶液反应的产物,小亮取实验一所得溶液X少许,向其中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,该反应的化学方程式为_____________________________,实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液的原因是_____________________________________。
(3)实验三:小华取实验一所得溶液X少许,向其中加入过量的BaCl2溶液,振荡,静置,取上层清液,滴入1滴酚酞试液,发现溶液呈____色,证明溶液X中有NaOH剩余。实验中,小华没有直接向少量溶液X中滴入酚酞试液,理由是___________________________________。
(4)实验四:兴趣小组将CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中,用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化,结果如图1、图2所示。
图1中,BC段发生反应的化学方程式为____________________________________。
图2中,DE段温度变化的原因是__________________________________________。
(反思感悟)
(5)实验从CO2减少、NaOH减少,Na2CO3生成等物质的变化,以及___________转化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应,对于现象不明显的化学反应,可以通过现代技术手段进行数据测定,实现反应过程的“可视化”。