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19.①实验室用石灰石和稀盐酸制取CO2的原理是CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑(写化学方程式),可选用如图1的装置A、B、C(填序号)制CO2.设计B装置时使用仪器a的目的是通过加入液体的流速来控制反应的速度.

②在反应装置的残液中加入Na2CO3溶液,溶液pH变化如图2所示(提示:氯化钙溶液呈中性):a点时,溶液中的溶质的化学式是CaCl2、HCl、NaCl.bc段溶液pH一直为7的理由是在BC段发生的是CaCl2与Na2CO3的反应,CaCl2呈中性,与滴入的Na2CO3反应生成的NaCl溶液也呈中性,所以在BC段PH值为7.滴入Na2CO3溶液的过程中观察到的现象依次是有气泡产生、有白色沉淀产生.

分析 ①根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应的反应物是固体和液体,反应条件是常温,分液漏斗可以控制液体的滴加速度进行分析;
②根据图示可知,开始时溶液的pH小于7,说明了溶液中有剩余的稀盐酸,再加入碳酸钠时,碳酸钠应先与稀盐酸反应,当反应完后再与氯化钙反应,过量的碳酸钠会使溶液显碱性进行分析.

解答 解:①碳酸钙和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↑,该反应的反应物是固体和液体,反应条件是常温,所以可选用如图1的装置A、B、C制取二氧化碳,分液漏斗可以控制液体的滴加速度,所以设计B装置时使用仪器a的目的是通过加入液体的流速来控制反应的速度;
②由图示可知,b点溶液pH小于7,说明加入的碳酸钠与溶液中的盐酸反应,盐酸有剩余,溶液中的溶质为CaCl2、NaCl、HCl;b-c段溶液pH一直为7的原因是氯化钙与碳酸钠反应生成了碳酸钙沉淀和氯化钠,滴入Na2CO3溶液的过程中,碳酸钠先于盐酸反应生成二氧化碳气体,然后再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀.
故答案为:①CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,A、B、C,通过加入液体的流速来控制反应的速度;
②CaCl2、HCl、NaCl;在BC段发生的是CaCl2与Na2CO3的反应,CaCl2呈中性,与滴入的Na2CO3反应生成的NaCl溶液也呈中性,所以在BC段PH值为7;有气泡产生、有白色沉淀产生.

点评 本题的难度不大,掌握碳酸钠、氯化钙、稀盐酸之间反应、溶液pH的变化即可分析解答.

练习册系列答案
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7.过氧化钠是一种淡黄色固体,它能与二氧化碳反应生成氧气,在潜水艇中用作制氧剂,供人类呼吸之用.反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2═O2+2X.则可推出X的化学式为Na2CO3,依据是质量守恒定律.
某学生为了验证这一实验,以大理石、足量的盐酸和过氧化钠(Na2O2)为原料制取O2,设计出如图1实验装置:
(1)写出图中有标号的仪器名称:a酒精灯,b锥形瓶.
(2)A应是制取CO2的装置,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,应选择图1的(1)、(2)、(3)中装置中的(2)(填序号).B装置的作用是吸收A装置中产生的盐酸酸雾,C装置内可能出现的现象是白色固体变蓝色.实验完毕,取出集气瓶后,用带火星的木条检验E中收集到的气体.
(3)若E中的石灰水出现出现轻微白色浑浊,发生反应的化学方程式是CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,请进一步说明原因:未反应的二氧化碳与石灰水反应所致.
(4)你认为上述A-E的实验装置中,E装置是否安全、合理?不安全,不合理;E是否需要改进,若需要改进,应改为图3中的乙.(填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”).
(5)若D中装有1.56g过氧化钠样品.反应完毕时,E中集气瓶内收集到气体为200mL,又知氧气的密度为1.43g/L,当装置的气密性良好的情况下,试通过实际收集到的氧气体积比理论值小(填“大”或“小”),原因可能是过氧化钠可能含有杂质.请写出计算过程.
设1.56g过氧化钠完全反应能生成氧气的体积为v,
2Na2O3----O2
2mol22.4L
$\frac{1.56g}{78g/mol}$v
v=0.24L=240mL>200m

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