摘要:为了制得纯净的二氧化碳气体.某同学设计了一套制取和净化(除去 少量水蒸气和一氧化碳杂质)二氧化碳的装置.如图所示. ①对图中的装置和药品有不适当和错误的地方.加以说明并纠正 ②写出纠正后的A.C两个容器中的化学方程式.B容器中的反应 用文字说明它的作用. A. , B. , C. .
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(6分)某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后(用石灰石和稀盐酸制取),对反应后反应器内的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣,他们继续进行了以下实验探究。
【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理,可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙。但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明。若剩余溶液显酸性(含有H+),说明含有氯化氢。
【查阅资料】碳酸钙不溶于水,氢氧化钙微溶于水,氯化钙溶液呈中性。
【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中,微热后冷却到室温。请设计三种实验方案,用三种不同类别的物质检验烧杯中的溶液是否含有氯化氢,并根据实验过程完成下表需填写的内容。
| | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 方案一 | 取烧杯中溶液少许于试管中,向其中滴加2至3滴紫色石蕊试液 | | 溶液显酸性(含有H+);溶质中有氯化氢。 |
| 方案二 | | 有气泡产生 | |
| 方案三 | | |
(6分)某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后(用石灰石和稀盐酸制取),对反应后反应器内的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣,他们继续进行了以下实验探究。
【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理,可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙。但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明。若剩余溶液显酸性(含有H+),说明含有氯化氢。
【查阅资料】碳酸钙不溶于水,氢氧化钙微溶于水,氯化钙溶液呈中性。
【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中,微热后冷却到室温。请设计三种实验方案,用三种不同类别的物质检验烧杯中的溶液是否含有氯化氢,并根据实验过程完成下表需填写的内容。
【拓展提高】若要从剩余溶液中得到尽可能多的纯净的氯化钙固体,同学们认为可以向剩余溶液中加入稍过量的____________(填化学式),经____________、蒸发等操作后即可完成。
【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理,可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙。但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明。若剩余溶液显酸性(含有H+),说明含有氯化氢。
【查阅资料】碳酸钙不溶于水,氢氧化钙微溶于水,氯化钙溶液呈中性。
【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中,微热后冷却到室温。请设计三种实验方案,用三种不同类别的物质检验烧杯中的溶液是否含有氯化氢,并根据实验过程完成下表需填写的内容。
| | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 方案一 | 取烧杯中溶液少许于试管中,向其中滴加2至3滴紫色石蕊试液 | | 溶液显酸性(含有H+);溶质中有氯化氢。 |
| 方案二 | | 有气泡产生 | |
| 方案三 | | |
(一)在实验制取过程中,请回答下列问题:
(1)如图中烧瓶内放的药品是大理石或
石灰石
石灰石
(填名称);(2)实验室制取二氧化碳的文字表达式为是
碳酸钙+稀盐酸→氯化钙+水+二氧化碳
碳酸钙+稀盐酸→氯化钙+水+二氧化碳
;(3)小兵同学在用此装置制取并验证二氧化碳的性质时,在烧瓶内装入固体药品,在分液漏斗内加入稀盐酸,打开分液漏斗的活塞,发现分液漏斗内液体不能滴下,可能的原因是
分液漏斗盖子未打开
分液漏斗盖子未打开
.(4)小兵同学用排水法收集与排空气法收集CO2的进行比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集),请帮他完成下表.
| 比较项目 | 排水法 | 向上排空气法 |
| 收集方法可行性分析 | CO2气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率 | CO2密度比空气大,且 不与空气反应 不与空气反应 . |
| 收集过程分析 | 集满现象: 集气瓶口有气泡冒出 集气瓶口有气泡冒出 . |
“验满”分析:因气体无色,故集满与否较难确定.即便用燃着木条移近容器口火焰熄灭,也难以证明空气完全排尽. |
| 向收集到的CO2集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水,并振荡 | 先浑浊后变澄清所需时间较短. | 先浑浊后变澄清所需时间较长. |
| 由上述实验可得结论 | ① 二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集 二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集 ;②用排水法收集到的二氧化碳比较纯净 用排水法收集到的二氧化碳比较纯净 . | |
实验一 选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
| 试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 硫酸浓度(%) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| 气体体积(mL) | 35 | 47 | 55 | 51 | 42 |
操作:往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
| 试管编号 | A | B | C | D | E |
| 温度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| 现象和 比较 |
有少量气泡 | 气泡比A号试管多 | 气泡明显比B号试管多 | 大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似 | 反应激烈,迅速产生大量气体 |
(1)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为
25
25
%.(2)在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为
70
70
℃.(3)除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加
振荡试管
振荡试管
操作,更有利于气体的制备.(4)你认为该研究小组还可以研究
大理石颗粒大小
大理石颗粒大小
对该反应速率的影响.的研究过程,请你参与其中.
(一)在实验制取过程中,请回答下列问题:
(1)如图中烧瓶内放的药品是大理石或
石灰石
石灰石
(填名称);(2)实验室制取二氧化碳的符号表达式为是
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
;(3)小兵同学在用此装置制取并验证二氧化碳的性质时,在烧瓶内装入固体药品,在分液漏斗内加入稀盐酸,打开分液漏斗的活塞,发现分液漏斗内液体不能滴下,可能的原因是
分液漏斗塞子未打开
分液漏斗塞子未打开
.(4)小兵同学用排水法收集与排空气法收集CO2的进行比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集),请帮他完成下表.
| 比较项目 | 排水法 | 向上排空气法 |
| 收集方法可行性分析 | CO2气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率 | CO2密度比空气大, 不与空气发生反应 不与空气发生反应 . |
| 收集过程分析 | 集满现象: 集气瓶口有气泡冒出 集气瓶口有气泡冒出 . |
“验满”分析:因气体无色,故集满与否较难确定.即便用燃着木条移近容器口火焰熄灭,也难以证明空气完全排尽. |
| 向收集到的CO2集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水,并振荡 | 先浑浊后变澄清所需时间较短. | 先浑浊后变澄清所需时间较长. |
| 由上述实验可得结论 | ① 二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集; 二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集; ;②用排水法收集到的二氧化碳比较纯净 用排水法收集到的二氧化碳比较纯净 . | |
【实验一】选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
| 试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 硫酸浓度(%) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| 气体体积(mL) | 35 | 47 | 55 | 51 | 42 |
操作:往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
| 试管编号 | A | B | C | D | E |
| 温度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| 现象和 比较 |
有少量气泡 | 气泡比A号试管多 | 气泡明显比B号试管多 | 大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似 | 反应激烈,迅速产生大量气体 |
(1)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为
25
25
%.(2)在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为
70
70
℃.(3)除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加
振荡试管
振荡试管
操作,更有利于气体的制备.(4)你认为该研究小组还可以研究
大理石颗粒大小
大理石颗粒大小
对该反应速率的影响.(5)计算:①碳酸钙中各元素的质量比
C:O:Ca=12:48:40
C:O:Ca=12:48:40
.②实验室现需要含碳酸钙80%以上的石灰石制取二氧化碳,现有一石灰石样品,测定其钙元素的含量为36%,请计算是否符合要求.(写出计算过程)(2013?庆阳)某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后(用石灰石和稀盐酸制取),对反应后反应器内的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣,他们继续进行了以下实验探究.
【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理,可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙.但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明.若剩余溶液显酸性(含有H+),说明含有氯化氢.
【查阅资料】碳酸钙不溶于水,氢氧化钙微溶于水,氯化钙溶液呈中性.
【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中,微热后冷却到室温.
【拓展提高】若要从剩余溶液中得到尽可能多的纯净的氯化钙固体,同学们认为可以向剩余溶液中加入稍过量的
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【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理,可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙.但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明.若剩余溶液显酸性(含有H+),说明含有氯化氢.
【查阅资料】碳酸钙不溶于水,氢氧化钙微溶于水,氯化钙溶液呈中性.
【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中,微热后冷却到室温.
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 | |
甲同学 |
取烧杯中溶液少许于试管中,向其中滴加 紫色石蕊试液 紫色石蕊试液 |
现象:溶液变为红色 | 溶液显酸性(含有H+);溶质中有氯化氢. |
乙同学 |
取烧杯中溶液少许于试管中,向其中加入少量锌粒 | 现象: 锌粒逐渐溶解,有气泡产生 锌粒逐渐溶解,有气泡产生 反应的化学方程式是: Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ | |
丙同学 |
取烧杯中溶液少许于试管中,向其中加入少量石灰石 | 现象: 石灰石逐渐溶解,有气泡产生 石灰石逐渐溶解,有气泡产生 |
CaCO3
CaCO3
(填化学式),经过滤
过滤
、蒸发等操作后即可完成.