Question

20．如图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置．

请回答下列问题：
（1）将A、E连接时，应将A装置的导管a与E装置导管的c端相连接．A中发生反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（2）将A、B连接，观察到的现象是紫色石蕊试液变红，可验证二氧化碳的性质是CO₂+H₂O=H₂CO₃（用化学方程式表示）．
（3）将A、C连接，可观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（4）用E收集一瓶二氧化碳气体，取下双孔橡皮塞，将瓶中的气体沿D烧杯左侧内壁缓慢倒入，观察到的现象是燃着的蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧．
（5）为计算某大理石中碳酸钙的质量分数，取该大理石10.0g，向其中加入足量的稀盐酸，完全反应后共收集到2.2g二氧化碳气体，计算该大理石中碳酸钙的质量分数．

Answer 1

分析 制取装置包括加热和不需加热两种，实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．将A、B连接，观察到的现象是紫色石蕊试液变红，因为二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色变成红色；二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳．将瓶中的气体沿D烧杯左侧内壁缓慢倒入，观察到的现象是：燃着的蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是：二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧；有关的计算要准确．

解答 解：（1）将A、E连接时，应将A装置的导管a与E装置导管的长管连接，因为二氧化碳的密度比空气大；碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，配平即可；故答案为：c；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（2）将A、B连接，观察到的现象是紫色石蕊试液变红，因为二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色变成红色；故答案为：紫色石蕊试液变红； CO₂+H₂O=H₂CO₃；
（3）二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳；故答案为：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（4）将瓶中的气体沿D烧杯左侧内壁缓慢倒入，观察到的现象是：燃着的蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是：二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧；故答案为：燃着的蜡烛自下而上依次熄灭；二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧；
（5）解：设该大理石中碳酸钙的质量为x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100              44
 x               2.2 g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{2.2g}$     解得x=5.0g
该大理石中碳酸钙的质量分数为$\frac{5.0g}{10.0g}×100%=50%$；
答：该大理石中碳酸钙的质量分数为50%；
故答案为：50%；

点评 本考点主要考查了二氧化碳的性质、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和有关化学方程式的计算等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．