Question

17．下图是某课外活动小组的同学设计的实验室制取二氧化碳并检验其性质的装置示意图，请回答下列问题：

（1）代号a所指仪器的名称是试管
（2）将A中产生的气体通入到B中一会儿，未见其中变浑浊．李祥同学认为这是浓盐酸挥发出的HCl气体干扰所致．他用化学方程式表示为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 你的解释还可更简捷，请用一个化学方程式表示：2HCl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O；；
（3）张华同学用烧瓶收集A中产生的气体后，向其中加入过量无色透明的M溶液组成C装置，振荡，发现烧瓶中的气球逐渐变大，且溶液始终无色透明，则M可能是KOH（或NaOH） （填写一种物质的化学式）；
（4）请设计一个方案，验证C装置中反应的生成物中含有CO₃^2-．简述实验过程：向其中加入BaCl₂溶液，若生成白色沉淀，即可证明其中含CO₃^2-（或：向其中加入过量（或足量）的稀盐酸，若有气泡冒出，则可证明其中含CO₃^2-．

Answer 1

分析 实验室制取CO₂，是在常温下，用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中产生的气体通入到B中一会儿，未见其中变浑浊，更简捷的解释是：盐酸和氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水，配平即可；振荡，发现烧瓶中的气球逐渐变大，且溶液始终无色透明，说明二氧化碳与M溶液反应无变化，M溶液是NaOH（或KOH）溶液；要证明生成物中含有CO₃^2-，向其中加入BaCl₂溶液或足量的稀盐酸都可．

解答 解：（1）试管是常用的反应容器；
（2）将A中产生的气体通入到B中一会儿，未见其中变浑浊，更简捷的解释是：盐酸和氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水，配平即可；反应的方程式为：2HCl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O      
（3）振荡，发现烧瓶中的气球逐渐变大，且溶液始终无色透明，说明二氧化碳与M溶液反应无变化，M溶液是NaOH（或KOH）溶液；
（4）要证明生成物中含有CO₃^2-，向其中加入BaCl₂溶液或足量的稀盐酸都可，即向其中加入BaCl₂溶液，若生成白色沉淀，即可证明其中含CO₃^2-；故答案为：向其中加入BaCl₂溶液，若生成白色沉淀，即可证明其中含CO₃^2-（或：向其中加入过量（或足量）的稀盐酸，若有气泡冒出，则可证明其中含CO₃^2-（或其他合理表述）
故答案为：（1）试管；
（2）2HCl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O；
（3）KOH（或NaOH）；
（4）向其中加入BaCl₂溶液，若生成白色沉淀，即可证明其中含CO₃^2- （或：向其中加入过量（或足量）的稀盐酸，若有气泡冒出，则可证明其中含CO₃^2- （或其他合理表述）．

点评 本考点主要考查了二氧化碳和氧气的制法、碳酸根离子的检验，同时也考查了二氧化碳的性质和化学方程式的书写，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．