题目内容

3．某实验小组的同学用碳酸钠粉末、粒状大理石、稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸这几种药品，探究哪两种药品的反应适合在实验室制取CO2．请你参与下列的探究并回答问题．

【提出问题】上述药品间的反应是否适合在实验室制取CO2？
【方案设计】大家经过讨论，一致认为浓盐酸不适合用于实验室制取CO2，你认为原因讨论后大家设计了如图1三个实验进行对比分析．
【实验与结论】（1）请你填写实验报告中①、②、③处的内容．
实验实验现象实验内容
A剧烈反应，迅速放出大量气泡①反应速率过快，气体不便收集，不宜于实验室制取二氧化碳
B产生气泡，速率迅速减慢，反应几乎停止．无法持续产生CO2，不能用于实验室制取CO2
C②产生大量气泡③反应速率适中，气体便于收集
（2）根据探究结论，实验室制取二氧化碳的反应原理为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑（用化学方程式表示）．
（3）大理石和稀硫酸的反应不能持续产生CO2的原因碳酸钙和稀硫酸的反应，生成的硫酸钙微溶，覆盖在碳酸钙表面，阻止反应．
【拓展与迁移】（1）由上述探究可知，在确定实验室制取气体的反应原理时，要考虑诸多因素，例如反应速率要适中，便于收集等．请你再写出一种需要考虑的因素：制出的气体要纯净．
（2）如图2是一种灭火器的工作原理示意图，其中用碳酸钠和浓盐酸反应来产生CO2的原理是Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，液态二氧化碳灭火的原理是密度比空气大且既不燃烧也不支持燃烧．

分析 根据浓盐酸挥具有挥发性，实验室制取气体的反应原理进行分析解答本题．根据物质的性质进行分析，碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳；二氧化碳的密度比空气大且既不燃烧也不支持燃烧，可以用于灭火，据此解答．

解答 解：【方案设计】因浓盐酸挥具有挥发性，使收集到的二氧化碳不纯，所以浓盐酸不适合用于实验室制取CO2；
【实验与结论】
（1）碳酸钠粉末与稀盐酸反应，反应速率过快，气体不便收集，不宜于实验室制取二氧化碳
C中稀盐酸与大理石反应产生大量气泡；反应速率适中，气体便于收集；
（2）制取二氧化碳的反应原理为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）大理石和稀硫酸的反应不能持续产生CO2的原因是：碳酸钙和稀硫酸的反应，生成的硫酸钙微溶，覆盖在碳酸钙表面，阻止反应；
【拓展与迁移】
（1）在确定实验反应原理时时：要从原理是否科学、严谨、合理，装置和操作是否安全、简便、现象明显，药品是否易得、经济、环保节能等方面进行，故答案为：制出的气体要纯净；
（2）碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故填：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；二氧化碳的密度比空气大且既不燃烧也不支持燃烧，可以用于灭火，故填：密度比空气大且既不燃烧也不支持燃烧．
答案：
（1）

实验实验现象实验内容
A剧烈反应，迅速放出大量气泡①反应速率过快，气体不便收集，不宜于实验室制取二氧化碳
B产生气泡，速率迅速减慢，反应几乎停止．无法持续产生CO2，不能用于实验室制取CO2
C②产生大量气泡③反应速率适中，气体便于收集
（2）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）碳酸钙和稀硫酸的反应，生成的硫酸钙微溶，覆盖在碳酸钙表面，阻止反应；
【拓展与迁移】（1）制出的气体要纯净；（2）Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；密度比空气大且既不燃烧也不支持燃烧．

点评 本题考查学生根据浓盐酸挥具有挥发性，实验室制取气体的反应原理进行分析解题的能力．

练习册系列答案
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13．下列有关实验现象的描述正确的是（　　）
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D．用6B铅笔代替石墨做导电性实验灯泡不亮
14．根据如图所示的化学变化的微观示意图，判断下列说法正确的是（　　）
A．反应前后元素种类不变B．该反应属于置换反应
C．反应物都是单质D．图示中共有5种分子
11．下列食品包装措施中，不能有效防止食品腐败的是（　　）
A．填充氮气B．填充空气C．填充二氧化碳D．抽成真空
18．“有一些花的颜色是红的、蓝的或紫的．这些花里含的色素叫“花青素”．花青素遇到酸就变红，遇到碱就变蓝…”小红在阅读此段文字后，做了如下家庭实验：将一朵紫色喇叭花泡在肥皂水里，喇叭花很快就变成了蓝色．她又将另一朵紫色喇叭花泡在家庭厨房里的某种调味品中，喇叭花变成了红色．请你根据以上实验现象回答：
（1）试确定肥皂水的pH值的范围．
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8．下列说法错误的是 （　　）
A．构成物质的粒子有分子、原子和离子
B．空气中含量最多的气体是氮气
C．一种元素在同一化合物只显示一种化合价
D．水通电后生成氢气和氧气，说明在化学变化中分子可以再分
15．下列实验操作错误的是（　　）
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C．氢氧化铜在加热条件下完全反应生成氧化铜和水
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