题目内容

【题目】如图是实验室制取CO2及进行性质实验的部分装置。

(1)检验装置气密性,按图1连接装置,先_________________,再加水至 A下端形成一段水柱,静置,若观察到长颈漏斗内水柱不下降,说明气密性良好。

(2)加入药品。添加块状CaCO3固体时,为避免打破锥形瓶,应将锥形瓶横放,再滑入固体。添加盐酸时,将稀盐酸从_____(填仪器A的名称)倒入锥形瓶至__________________________。

(3)实验室探究制取二氧化碳的原料时,用碳酸钠与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为___________;反应剧烈的原因是 __________,并不适合作为实验室制取二氧化碳的原料。

(4)如图2所示,有一瓶汽水,打开汽水瓶盖,有大量气泡冒出,其原因是______。

(5)如图3所示,在C处放入用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花完成以下实验:

在A处持续而缓缓地通入气体X。当关闭K时,C处的紫色石蕊纸花不变色;当打开K后,C处的紫色石蕊纸花变为红色。若气体X为未经干燥且混有氯化氢的二氧化碳,则B瓶中盛放的溶液不可能是____(填字母序号)。

A 浓硫酸 B 氢氧化钠溶液 C 饱和碳酸氢钠溶液

(6)如图4是利用数字化仪器测定CO2含量的探究实验。

①采用D图装置,将注射器中等量、等浓度的浓氢氧化钠溶液分别注入用排水法和排空气法收集的CO2气体的锥形瓶内(NaOH溶液均过量),得到如图5所示的压强随时间变化的曲线图。请说明锥形瓶内压强变化的原因__________________________________。

②该实验说明_________收集到CO2的含量较高(填“排水法”或“排空气法”)。

③设计实验验证400秒时溶液中有溶质碳酸钠。_______

【答案】用弹簧夹加紧橡胶管 长颈漏斗 浸没长颈漏斗下端口 碳酸钠是粉末状,与稀盐酸的接触面积较大 打开汽水瓶盖,压强减小,气体的溶解度减小 C 注射器中的氢氧化钠溶液滴下后吸收锥形瓶中的二氧化碳气体,使装置中的压强减小 排水法 取400秒时装置中的反应溶液,向其中滴加氯化钡溶液,如果有白色沉淀产生说明溶液中含有碳酸钠(合理即可)

【解析】

(1)检验装置气密性,按图1连接装置,先用弹簧夹加紧橡胶管,形成只有一段开口的系统,再从开口处(长颈漏斗上端口)加水,水进入锥形瓶中占据气体体积,气体体积就被压缩,导致瓶内压强增大,所以在长江漏斗下端会形成一段稳定的水柱,说明气密性良好,如果漏气不会形成稳定的水柱。故填:用弹簧夹加紧橡胶管。

(2)添加盐酸时要从长颈漏斗(A)加入,为防止稀盐酸与碳酸钙产生的气体从长颈漏斗下端跑走,需要将稀盐酸加至浸没长颈漏斗下端口。故填:长颈漏斗;浸没长颈漏斗下端口。

(3)碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为;但是该反应太剧烈,原因是碳酸钠为粉末状,与稀盐酸接触面积较大,并不适合作为实验室制取二氧化碳的原料。故填:;碳酸钠是粉末状,与稀盐酸的接触面积较大。

(4)打开汽水瓶盖,瓶中气体压强减小,气体物质的溶解度随压强的减小而减小,所以有大量气泡冒出。故填:打开汽水瓶盖,压强减小,气体的溶解度减小。

(5)图3中,在A处持续而缓缓地通入气体X。当关闭K时,气体必须经过B中的液体,C处的紫色石蕊纸花不变色;当打开K后,气体可以不经过B中液体直接进入试管,与C处的紫色石蕊纸花接触并使之变为红色。若气体X为未经干燥且混有氯化氢的二氧化碳:

A. B中若为浓硫酸,混合气体通过浓硫酸后成为干燥二氧化碳和氯化氢气体,而干燥的二氧化碳或氯化氢气体都不显酸性,不能使干燥的紫色石蕊纸花变红,未经干燥且混有氯化氢的二氧化碳,不通过浓硫酸的X气体会使干燥的石蕊纸花变红,故A不符合题意;

B. 若B为氢氧化钠溶液,它会吸收二氧化碳和氯化氢气体,经过氢氧化钠后的气体不能使干燥的石蕊纸花变红,故B不符合题意;

C. 若B为饱和碳酸氢钠溶液,它只能吸收混合气体中的氯化氢气体,出来的气体还是潮湿的二氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸,能使干燥的紫色石蕊纸花变红。故C符合题意。

故选C。

(6)如图4是利用数字化仪器测定CO2含量的探究实验。

①NaOH溶液均过量,可以充分吸收二氧化碳气体生成碳酸钠和水,压强减小。故填:注射器中的氢氧化钠溶液滴下后吸收锥形瓶中的二氧化碳气体,使装置中的压强减小。

②压强减小原因是二氧化碳被氢氧化钠吸收,由图5可得,排水法比排空气法压强减小的更多,说明排水收集到CO2的含量较高。故填:排水法。

③设计实验验证400秒时溶液中有溶质碳酸钠。400秒时,装置内压强几乎不再减小,氢氧化钠溶液与二氧化碳已充分反应,只要加入氯化钡溶液(氯化钡与碳酸钠反应会产生白色沉淀碳酸钡),若有白色沉淀产生证明有碳酸钠存在;加入足量稀盐酸有气泡产生也能证明有碳酸钠的存在,答案合理即可。故填:取400秒时装置中的反应溶液,向其中滴加氯化钡溶液,如果有白色沉淀产生说明溶液中含有碳酸钠。

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