Question

3．CO₂是生产和生活中的重要物质．请根据题目要求，回答下列问题：
（1 ）二氧化碳是空气的重要组成部分，其用途有灭火（或气体肥料等）；其温室效应使地表温度适宜生物生长，但温室效应加剧又会影响生态系统，请列举遏制温室效应的措施植树造林、减少化石燃料的燃烧、推广太阳能、风能等清洁能源（至少2种）．

（2）为探究二氧化碳的性质，小明准备到实验室制取一瓶二氧化碳．面对实验室里众多的实验药品、仪器，需要思考的问题如下：
①选择实验药品、确定实验原理的原则是有二氧化碳生成、反应速率快慢适中、得到的二氧化碳比较纯净，便于收集 （至少2条）．
②以石灰石和浓盐酸为原料制取并收集干燥、纯净的二氧化碳气体，所选仪器的连接顺序为ACBF （写仪器序号字母），其中在B、C装置中均是将气体从长（选填“长“或”短”）导管通入．
（3）请列举一条二氧化碳的性质，并写出验证该性质的实验方法．
（4）将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中，并无明显反应现象，请设计实验验证CO₂和NaOH溶液确实发生了化学反应，简述实验操作及现象．
（5）某同学做完“二氧化碳的制取和性质“实验后，废液缸中盛有大量的盐酸与氯化钙的混合溶液（不考虑其他杂质）．为了对废液进行处理，某同学做了如下实验：取废液缸上层清液 100.0g于烧杯中，逐滴滴入溶质质量分数为5.3%的碳酸钠溶液至过量，滴入碳酸钠溶液质量（g）与生成沉垫的质量（g）的变化关系如图所示．试计算实验过程中实际参加反应的碳酸钠溶液的质量．

Answer 1

分析 （1）根据二氧化碳的用途以及危害来分析；
（2）根据制备气体的药品、原理、反应速率等来分析；根据气体的制备、除杂和收集方法来分析；
（3）二氧化碳的化学性质有：可以与水反应生成碳酸，可以使澄清的石灰水变浑浊等；
（4）根据碳酸盐的检验方法来分析；
（5）产生沉淀前盐酸消耗了20．g碳酸钠溶液，由沉淀质量，根据碳酸钠与氯化钙反应的化学方程式可以计算出与氯化钙反应的碳酸钠溶液的质量．两部分碳酸钠溶液合起来就是实际参加反应的碳酸钠溶液的质量．

解答 解：（1）二氧化碳的用途比较广泛，可用于灭火、做气体肥料，还是重要的化工原料；遏制温室效应就需要减少二氧化碳的排放，可以植树造林、减少化石燃料的燃烧、推广太阳能、风能等清洁能源；故填：灭火（或气体肥料等）；植树造林、减少化石燃料的燃烧、推广太阳能、风能等清洁能源（答案合理即可）；
（2）①制备二氧化碳气体时，选择药品、实验原理的原则是有二氧化碳生成、反应速率快慢适中、得到的二氧化碳比较纯净，便于收集；故填：有二氧化碳生成、反应速率快慢适中、得到的二氧化碳比较纯净，便于收集；
②盐酸具有挥发性，二氧化碳气体中混有氯化氢气体和水蒸气，需要先用碳酸氢钠溶液除去氯化氢，然后用浓硫酸除去水蒸气，最后用向上排空气法来收集，除杂和干燥时，气体都是从长管进入，故填：ACBF；长；
（3）二氧化碳能与水反应生成碳酸，检验的方法是：将二氧化碳通入石蕊溶液中，溶液变红；或能使澄清的石灰水变浑浊，检验的方法是：将二氧化碳通入澄清的石灰水，溶液变浑浊；故填：与水反应生成碳酸等，将二氧化碳通入石蕊溶液中，溶液变红（答案合理即可）；
（4）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠能与盐酸反生成二氧化碳气体，能与氯化钡溶液反应生成白色沉淀，能与氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀；故填：取样，滴加稀盐酸，有气泡产生（或取样，滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成或取样，滴加氢氧化钙溶液，有白色沉淀生成）；
（5）解：设与氯化钙反应时，需要碳酸钠溶液的质量为x
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
 106                    100     
x•5.3%                 1g       
$\frac{106}{100}=\frac{x•5.3%}{1g}$
x=20g
参加反应的碳酸钠溶液的质量为20g+20g=40g
答：实验过程中实际参加反应的碳酸钠溶液的质量为40g．

点评 本题考查了气体的反应原理、实验注意事项及根据化学方程式的计算等有关基础内容，要求学生在平时要扎实基础，灵活运用．