题目内容

3．某化学学习小组在实验室做有关二氧化碳化学性质的实验，选取的实验装置如图所示：

（1）他们用A装置做二氧化碳的发生器：
①请写出标号仪器的名称：a分液漏斗b锥形瓶
②在装药品之前必须要进行的实验操作是检查装置的气密性；
③请写出A装置内发生反应的化学方程式（实验室制法）：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．
（2）接下来，他们进行了以下实验：
①首先将装置B与A连接，观察到紫色石蕊试液变成红色．发生反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3；
②他们又将装置C与A连接，观察到C装置内有气泡，但是没有看见明显的浑浊现象．为此小组同学展开了讨论，经研究后决定将装置D与A连接，观察到D装置中有白色沉淀出现．请写出D装置中发生反应的化学方程式：HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3．
（3）请你根据以上实验过程和现象分析：
①C装置中出现异常现象的原因是制二氧化碳所用盐酸浓度过大，导致二氧化碳中混有挥发出来的氯化氢气体，因此石灰水不变浑浊；
②B装置中出现实验现象的另一个原因是CO2气体中混有的氯化氢溶于水形成盐酸，也会使紫色石蕊试液变红；
若将A中产生的气体通入饱和的碳酸氢钠溶液后再通入C装置就可以看到浑浊现象，发生反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O．

分析 本题考查二氧化碳的制取和性质，图A为二氧化碳的实验室制取装置，实验室制取二氧化碳的反应原理为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；实验前必须先检验装置的气密性．图B装有紫色石蕊试液是检验二氧化碳与水反应生成碳酸的装置，生成的碳酸显酸性能使紫色石蕊试液变红，反应原理为CO2+H2O=H2CO3．图C中装有澄清的石灰水，是用来检验二氧化碳的，因为CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；但是没有看见明显的浑浊现象，原因是制二氧化碳所用盐酸浓度过大，导致二氧化碳中混有挥发出来的氯化氢气体遇水生成盐酸；因此，图D中的硝酸银溶液会变浑浊，反应原理为：HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3．

解答 解：图A为二氧化碳的实验室制取装置，实验室制取二氧化碳的反应原理为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；实验前必须先检验装置的气密性；紫色石蕊试液变成红色，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，化学方程式为CO2+H2O=H2CO3；D装置中有白色沉淀出现，原因是氯化氢气体遇水生成盐酸，盐酸与硝酸银反应造成的；另外，氯化氢气体遇水生成盐酸能使紫色石蕊试液变红．盐酸中挥发出来的氯化氢气体能与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，除去中二氧化碳中混有的氯化氢气体，此时二氧化碳通入石灰水中生成了碳酸钙白色沉淀．
故答案为：（1）①a：分液漏斗b：锥形瓶；②检查装置的气密性；③CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）①CO2+H2O=H2CO3②HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
（3）①制二氧化碳所用盐酸浓度过大，导致二氧化碳中混有挥发出来的氯化氢气体，因此石灰水不变浑浊；
②CO2气体中混有的氯化氢溶于水形成盐酸，也会使紫色石蕊试液变红；NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O．

点评 此题考查了二氧化碳的实验室制法的反应原理、反应装置、注意事项以及二氧化碳的性质、除杂质等知识．解题时注意弄清实验的思路，重视创新意识和实践能力的培养．

练习册系列答案
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16．下表是 2016 年10月10日我市部分地区空气质量日报
地区①高家花园大桥②沙坪坝区小龙坎③长寿化工工业园④渝北区中央公园
首要污染物可吸入颗粒物可吸入颗粒物二氧化硫/
空气质量级别ⅢⅡⅣⅠ
（1）空气质量最好的地区为渝北区中央公园（填序号）．
（2）长寿化工工业园污染的首要污染物是SO2（填化学式）；该地区容易引起的环境问题是酸雨．
（3）高家花园大桥附近首要污染物为可吸入颗粒物，它的来源可能是AC．
A．汽车尾气的排放B．人的呼出气体
C．周围居民焚烧生活垃圾D．植物的光合作用．
17．根据如图的结构图回答：
（1）如果该图表示的是原子，X值为10．
（2）若该图表示的是带两个单位正电荷的阳离子，X值为12．
（3）若该图表示的是带两个单位负电荷的阴离子，X值为8．
11．煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料，对这三种燃料的叙述不正确的是（　　）
A．都含有碳元素B．燃烧后都会放出热量
C．都是可再生能源D．都是重要的化工原料
18．化学课中，同学们通过如图装置用双氧水主要成分为H2O2制O2．
（1）写出图中标号仪器名称a铁架台；图中B装置收集氧气的方法叫排水法；反应的化学方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（2）小东发现，各实验小组产生O2的速率有所差别，
【提出问题】双氧水的分解速率与哪些因素有关？
【猜想与假设】Ⅰ、与双氧水的浓度有关
Ⅱ、与催化剂的种类有关
【进行实验】
①验证猜想Ⅰ：取两套A装置，其中一套加入6%的双氧水和MnO2，则另一套装置所加药品应该是：A和B；
A.15%的双氧水            B．MnO2
C.6%的双氧水              D．CuO（也能作为双氧水分解的催化剂）
②验证猜想Ⅱ：另取a、b两支试管加入双氧水，再分别加入MnO2、CuO粉末，在实验中，以下变量需要控制的是（可多选）ABCCD．
A．催化剂的质量要相同                   B．两支试管的体积要相同
C．双氧水的温度要相同                   D．双氧水的浓度要相同
③小东注意到试管内15%的双氧水有少量细小气泡浮起，将这支试管浸入约80℃的热水中，气泡明显增多，由此小东认为，双氧水分解速率还与温度有关．
8．同学们在实验室用下列装置制取几种常见的气体．

（1）写出图中标有①的仪器名称：试管，标有③的仪器名称集气瓶．
（2）若用高锰酸钾制氧气，此反应的文字表达式为高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气．所选的发生装置为A，并在试管口放了，作用是防止高锰酸钾进入导管；你认为收集较纯净的氧气最好选用装置E；
若在实验结束后发现试管破裂了，请写出可能的原因：加热前试管外壁有水，试管碰触灯芯，利用排水法收集结束时先熄灭酒精灯后把导管移出水面．
（3）小华用加热氯酸钾与二氧化锰混合物来制取并收集氧气，该反应的文字表达式为：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．该反应属于反应，在该反应中二氧化锰是催化剂．实验室用这种方法制取和收集氧气，应选用A和D或E装置．若用D装置来收集氧气，验满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满．
（4）若用分解过氧化氢溶液制取氧气，有关反应的文字表达式是过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．实验结束后，陈超用自制的氧气做细铁丝燃烧的实验，却没有看到火星四射的现象．请你帮助陈超分析导致实验失败的原因收集的氧气不纯，或铁丝生锈，或温度没有达到铁丝的着火点．（写一条）陈超改进实验后，终于获得了成功．请写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁．
（5）实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体，已知甲烷的密度比空气小，难溶于水，则制取并收集甲烷的实验装置可以选择A和E或F．
15．今年地球日主题为：“珍惜地球资源，转变发展方式”．为减少化石燃料的使用，降低污染，各国都在积极进行技术创新．
（1）近日，美国科学家发明了一种“发电叶子”，将这种叶子放入水中，在太阳光照射下，叶子中的催化剂会将水分解成氢气和氧气储存在氢氧燃料电池中，再转化为电能，供家庭用电需求．①整个过程中都发生了哪些形式的能量转化？太阳能→化学能→电能．
②“发电叶子”产生氢气、氧气的化学方程式为2H2O$\frac{\underline{\;太阳能\;}}{催化剂}$2H2↑十O2↑．
（2）我国积极改进风电技术，扩大风电使用，并配套大型储能设备--“全钒液流”储能电池，以保证稳定供电．
①与煤炭火力发电相比，风力发电的优点是风能是可再生能源（或使用风能不会产生污染空气的有害气体等其他合理答案也可）．
②“全钒液流”储能电池在充电时，电池中的VO2+会变成VO2+，这个过程中钒元素（V）的化合价由+4价变为+5价．
（3）为了降低汽车排放的尾气对空气的污染，现在的大部分汽车都安装了催化式排气净化器．图2列举的是几种气体在净化器中转换前后的变化．
①根据图2所提供的信息，举例说明催化式排气净化器是如何降低汽车尾气污染的CO经过净化器后有90%的CO转化成CO2（其他合理答案也可）．

②气体在催化式排气净化器里面发生了化学变化．请用原子、分子的知识概括化学变化的实质化学变化中分子分成原子，原子重新组合成新分子．
③为了使汽车尾气的污染更小，研究催化式排气净化器的专家们还要注意什么问题提高CO转化为CO2、氮氧化合物转化为氮气的比例（或把产生的CO2收集起来，而不是直接排放到大气中等，其他合理答案也可）．
12．下列选项中不属于化学研究领域的是（　　）
A．物体的运动状态B．物质的变化与性质
C．物质的组成与结构D．物质的用途与制取
13．如图装置所示的实验中，能达到实验目的是（　　）
A．
量取9.3mL液体		B．
    振荡试管
C．
          检查气密性		D．
     取用液体

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