Question

13．甲、乙两个实验小组利用如图装置（其中夹持装置已略去）探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应．他们的实验步骤如下：
①在玻璃管中加入石灰石和稀盐酸，在气球中收集二氧化碳气体；
②使玻璃管中的液体流入烧杯，并用清水冲洗玻璃管；
③向玻璃管中加入氢氧化钠溶液，使它与气球中的二氧化碳反应；
④使玻璃管中的液体流入烧杯．
请回答下列问题：
（1）写出步骤①中反应的化学方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）在步骤①的操作中，先在玻璃管中加入石灰石，关闭K₂，打开K₁和K₃，从分液漏斗中加入稀盐酸，然后的操作是关闭K₁，待气球不再胀大后关闭K₃（或关闭K₁，待气球胀大到一定程度后关闭K₃，打开K₁或K₂）．
（3）在步骤④中，甲乙两组观察到了不同的现象．甲组发现烧杯中液体变浑浊；乙组发现烧杯中产生了大量气泡．两组产生不同现象的化学方程式分别是CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl、2HCl+Na₂CO₃═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（4）实验过程中，同时打开K₁、K₂才可以使玻璃管中的液体流出．若关闭K₁、K₃，只打开K₂，一段时间后液体不再流下．其原因是玻璃管外压强大于管内压强．

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钙与盐酸反应的生成物及化学方程式的书写原则解答；
（2）根据实验目的收集二氧化碳且让生成物流下分析实验步骤；
（3）根据生成物分析产生现象的原因；
（4）根据压强原理分析解答．

解答 解：解：（1）石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（2）石灰石与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，气球收集二氧化碳，从分液漏斗中加入稀盐酸后，关闭K₁，气球慢慢胀大，待气球不再胀大后关闭K₃，打开K₁或K₂，让玻璃管内液体流入烧杯内．
（3）石灰石与盐酸反应生成氯化钙，反应后的溶液中还可能含有盐酸，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，甲组产生沉淀原因是氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，乙组看到气泡的原因是乙组中有盐酸，过量的盐酸与碳酸钠反应产生二氧化碳气体．
（4）液体不再流下，是因为玻璃管外压强大于管内压强
故答案是：（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）关闭K₁，待气球不再胀大后关闭K₃（或关闭K₁，待气球胀大到一定程度后关闭K₃，打开K₁或K₂）；
（3）CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl     2HCl+Na₂CO₃═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（4）玻璃管外压强大于管内压强．

点评 两种物质反应，反应后的溶液中除了要考虑生成物之外，还要考虑反应物是否有剩余．