Question

14．根据下列仪器装置，回答有关问题．

（1）制取氧气．实验室选用装置A制取氧气时，用到的化学药品是KClO₃和MnO₂（用化学式表示）；收集氧气可以选用的装置是C填装置序号）．实验结束熄灭酒精灯的操作为用灯帽盖灭（盖灭后轻提下灯帽）．
（2）制取二氧化碳．用一定浓度的盐酸与石灰石反应制取二氧化碳气体，发生反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．为制得干燥、纯净的二氧化碳气体，所选装置的连接顺序为（B）→H→（E）→干燥、纯净CO₂ （在括号内填装置序号）．
（3）进一步探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应．
【提出问题】制取干燥、纯净的二氧化碳气体流程中，选用装置H而不用G，因为碳酸钠溶液中通入二氧化碳发生反应：Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃．向氢氧化钠溶液中通入一定量二氧化碳后，所得溶液中溶质是什么？
【查阅资料】碳酸氢钠与氢氧化钠发生反应：NaOH+NaHCO₃═Na₂CO₃+H₂O；Ca（HCO₃）₂溶于水．
【猜想】所得溶液中的溶质是：
①Na₂CO₃；②NaHCO₃；③Na₂CO₃和NaHCO₃；④Na₂CO₃和NaOH．
【实验】请你参与下列验证猜想③的实验，完成探究报告．

步骤和方法	现象	分析
取少量反应后的溶液，加入足量的CaCl2溶液	产生白色沉淀	发生反应的方程式： CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
过滤，向滤液中加入少量NaOH溶液	产生白色沉淀	结论：猜想③正确

【讨论】二氧化碳通入一定量的氢氧化钠溶液，影响反应后生成物成分的决定因素
是通入二氧化碳的量多少．

Answer 1

分析 制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热，加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，是为了防止高锰酸钾粉末进入导管．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．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．（1）装置A是固体加热型，且试管口无棉花，说明是用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，氧气的密度比空气大，不易溶于水，据此选择收集装置，（2）根据石灰石和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳书写方程式，该反应属于固液常温型，故选发生装置B，干燥二氧化碳用浓硫酸．实验探究中，猜想所得溶液中的溶质是：①Na₂CO₃；②NaHCO₃；③Na₂CO₃和NaHCO₃；④Na₂CO₃和NaOH；探究报告中，取少量反应后的溶液，加入足量的CaCl₂溶液，产生白色沉淀；过滤，向滤液中加入少量NaOH溶液产生白色沉淀，因为碳酸氢钠在碱性的条件下溶解度很小，结晶析出，结论：猜想③正确；二氧化碳通入一定量的氢氧化钠溶液，影响反应后生成物成分的决定因素是通入二氧化碳的量多少．

解答 解：（1）如果用氯酸钾和二氧化锰制氧气就需要加热，加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，是为了防止高锰酸钾粉末进入导管；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；实验结束熄灭酒精灯的操作为：用灯帽盖灭，盖灭后轻提下灯帽；故答案为：KClO₃ 和MnO₂  C   用灯帽盖灭（盖灭后轻提下灯帽）
（2）根据石灰石和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳书写方程式，该反应属于固液常温型，故选发生装置B，干燥二氧化碳用浓硫酸；要先除杂质后干燥，故答案为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O； B； E；
（3）【猜想】实验探究中，猜想所得溶液中的溶质是：①Na₂CO₃；②NaHCO₃；③Na₂CO₃和NaHCO₃；④Na₂CO₃和NaOH；故答案为：Na₂CO₃和NaOH
【实验】探究报告中，取少量反应后的溶液，加入足量的CaCl₂溶液，产生白色沉淀；过滤，向滤液中加入少量NaOH溶液产生白色沉淀，因为碳酸氢钠在碱性的条件下溶解度很小，结晶析出，结论：猜想③正确；故答案为：

步骤和方法	现象	分析
	产生白色沉淀	CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl（2分）
过滤，向滤液中加入少量NaOH溶液

【讨论】二氧化碳通入一定量的氢氧化钠溶液，影响反应后生成物成分的决定因素是通入二氧化碳的量多少；故答案为：通入二氧化碳的量多少

点评 本考点主要考查了药品的选择、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实验探究等，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．