题目内容
11.某化学小组为探究二氧化碳的制取及性质,设计了如图所示实验.(1)A 为实验室制取二氧化碳的发生装置,该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
(2)请用化学方程式解释 D 中紫色石蕊变红的原因CO2+H2O═H2CO3
若要证明大理石中含碳酸根离子,只需将 D 中试剂换为澄清的石灰水
(3)用两种方法收集气体时,测得 B、C 中氧气体积分数随时间的变化关系如图甲所示,你认为能(填“能”或“不能”)用排水法收集二氧化碳.
装置C 中能减少二氧化碳在水中溶解量的措施有①③(填序号).
①在水面添加一层植物油 ②收集气体时不断振荡 C ③用热水替换冷水
(4)为判别实验后E中 NaOH 是否还有剩余,取少量实验后E中溶液于试管中,再应选用的试剂有④(填序号)①稀盐酸②氯化钡溶液③氢氧化钡溶液④硫酸铜溶液
(5)将A、E中的剩余物全部倒入同一废液缸F中,只观察到有气泡产生.
(提示:①CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,②微溶物在生成物中当做可溶物处理)
则F中最终所含溶质猜想一定有NaCl、CaCl2可能有HCl
进一步设计实验证明是否含有可能存在的物质
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取F中的剩余溶液少量于试管中,加入Al2O3(合理均可) | 白色固体溶解 | 该物质存在 |
分析 (1)据实验室制取二氧化碳的原理解答;
(2)根据二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸可使石蕊变红,及碳酸钙和盐酸反应生成使石灰水变浑浊的二氧化碳分析;
(3)根据图甲、影响气体溶解度的因素分析解答;
(4)根据氢氧化钠与硫酸铜反应的现象分析解答;
(5)A中大理石和盐酸反应生成氯化钙,E中二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水、还有过量的氢氧化钠;将A、E中的剩余物全部倒入同一废液缸F中,只观察到有气泡产生,说明A中盐酸过量,可与E中碳酸钠、氢氧化钠反应生成氯化钠,故F中最终溶液一定含有氯化钠和氯化钙,可能含有过量的盐酸,并据盐酸化学性质设计实验.
解答 解:(1)稀盐酸与大理石(其主要成分是碳酸钙)反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸可使石蕊变红,反应方程式是:CO2+H2O═H2CO3;要证明大理石中含碳酸根离子,只需将D中试剂换为澄清的石灰水,澄清的石灰水变浑浊,说明大理石和盐酸反应生成了二氧化碳,从而证明大理石中含有碳酸根离子;
(3)通过图甲可知随着反应的进行,排水法收集的氧气体积分数减少的速度快,所以可用排水法收集较纯的二氧化碳;在水面添加一层植物油可防止二氧化碳溶于水,由于气体的溶解度随温度的升高而减小,用热水替换冷水可减少二氧化碳在水中溶解量;
(4)为判别E中NaOH是否还有剩余,应向E中加入的试剂是硫酸铜溶液,因为硫酸铜可与氢氧化钠反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀,所以可据是否有蓝色沉淀生成判断是否有氢氧化钠剩余;
(5)A中大理石和盐酸反应生成氯化钙,E中二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水、还有过量的氢氧化钠;将A、E中的剩余物全部倒入同一废液缸F中,只观察到有气泡产生,说明A中盐酸过量,可与E中碳酸钠、氢氧化钠反应生成氯化钠,故F中最终溶液一定含有氯化钠和氯化钙,可能含有过量的盐酸;
据实验现象白色固体溶解,结论该物质存在,说明F中含有盐酸,且与加入的白色固体反应,据盐酸可与金属氧化物、碱、盐反应,加入的白色固体可能是不溶于水的氧化铝;
故答案为:
(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)CO2+H2O═H2CO3;澄清的石灰水;
(3)能;①③;
(4)④;
(5)NaCl、CaCl2; HCl;
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| Al2O3 (合理均可) | 白色固体溶解 | 该物质存在 |
点评 本题考查了常见气体的制取、二氧化碳的性质、碳酸根离子的检验、物质的鉴别及反应原理的书写等.综合性较强,在检验反应后溶液中是否含有盐酸时,要利用酸的性质进行相关问题的分析,能较好考查学生分析、解决问题的能力.
K2CO3和KNO3在不同温度时的溶解度如表:
| 温度/℃ | 20 | 30 | 50 | 60 | 80 | |
| 溶解度/g | K2CO3 | 110 | 114 | 121 | 126 | 139 |
| KNO3 | 31.6 | 45.8 | 85.5 | 110 | 169 | |
(2)20℃时,K2CO3饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为11:10.
(3)30℃时,向116g K2CO3固体中加入100g水,充分溶解后形成的是饱和溶液 (填“饱和溶液”或是“不饱和溶液”,升温到50℃时,该溶液中溶质的质量分数是53.3%(精确到0.1%)
| A. | 维生素 | B. | 油脂 | C. | 蛋白质 | D. | 无机盐 |
| A. | 动植物呼吸 | B. | 葡萄酿成美酒 | C. | 食盐腌渍食品 | D. | 汽油燃烧爆炸 |