Question

10．某化学兴趣小组对“制镁企业不能使用CO₂作为消防器材”的问题进行探讨，请你参与他们的活动．
（1）二氧化碳的制备，用如图所示实验装置制备CO₂，写出仪器M的名称锥形瓶；若将长颈漏斗换为分液漏斗，其优点是能够控制反应速率．该反应选用CaCO₃与稀盐酸制取CO₂，请写出反应的化学方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）为了探究镁与二氧化碳的反应，兴趣小组同学将点燃的镁条插入盛满CO₂的集气瓶内，镁条继续剧烈燃烧，生成白色固体并有黑色物质附着于瓶内壁．同学们对镁与CO₂反应的产物继续进行探究．
【提出猜想】猜想Ⅰ：产物是MgO和C；猜想Ⅱ：产物是MgO、MgC₂和C．
【查阅资料】MgO+H₂O=Mg（OH）₂，Mg（OH）₂在热水中溶解度增大；MgC₂+2H₂O═Mg（OH）₂+C₂H₂↑
【实验与分析】为探究白色固体的成分，兴趣小组同学进行了如下实验：
①取少量反应后的固体混合物放入试管，加入足量热水，无气体放出，说明猜想Ⅱ不正确；
②为了验证另一猜想中自色固体成分，请设计一个简单实验．
实验操作取少量反应后的白色固体放入试管，加入足量热水，再加入硫酸铜溶液；
实验现象白色固体溶解，产生蓝色沉淀．
若该猜想正确，此时Mg与CO₂反应的类型属于置换反应．
（3）计算：该小组同学用50g稀盐酸与石灰石制取二氧化碳气体，恰好完全反应后，得到溶质质量分数为20%的溶液55.5g，则该稀盐酸中溶质的质量分数是多少？

Answer 1

分析 （1）分液漏斗能够控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率；
（2）根据实验现象可以判断实验结论，根据实验结论可以判断实验现象；
镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳；
碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，根据反应的化学方程式和提供的数据可以进行各方面的计算和判断．

解答 解：（1）仪器M的名称是锥形瓶；
若将长颈漏斗换为分液漏斗，其优点是能够控制反应速率；
该反应选用CaCO₃与稀盐酸制取CO₂，反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故填：锥形瓶；能够控制反应速率；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）①取少量反应后的固体混合物放入试管，加入足量热水，无气体放出，说明猜想Ⅱ不正确．
故填：Ⅱ．
②为了验证另一猜想中自色固体成分，实验方案如下所示：
实验操作：取少量反应后的白色固体放入试管，加入足量热水，再加入硫酸铜溶液；
实验现象：白色固体溶解，产生蓝色沉淀；
若该猜想正确，此时Mg与CO₂反应生成氧化镁和碳，属于置换反应．
故填：取少量反应后的白色固体放入试管，加入足量热水，再加入硫酸铜溶液；白色固体溶解，产生蓝色沉淀；置换反应．
（3）设50g稀盐酸中氯化氢质量为x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
       73    111
       x   55.5g×20%
$\frac{73}{x}$=$\frac{111}{55.5g×20%}$，
x=7.3g，
该稀盐酸中溶质的质量分数是$\frac{7.3g}{50g}$×100%=14.6%，
答：稀盐酸中溶质的质量分数是14.6%．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．