Question

18．实验室选用以下装置制取纯净、干燥的CO₂，并进一步探究CO₂的性质．

（1）A中反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
要达到实验目的，应选用的装置有（写出装置标号即可）ABCF；
装置中导管接口从左到右的连接顺序为：a接d、e接b、c接j．利用A装置还可以制取其他气体，有关反应的化学方程式为（写出一个即可）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）化学小组的同学在收集满CO₂的集气瓶中放入燃烧的钠，钠继续燃烧，充分反应后生成黑色的碳和一种白色固体．
【做出猜想】白色固体的成分可能为：①氧化钠  ②碳酸钠  ③氧化钠和碳酸钠的混合物④氢氧化钠  ⑤碳酸氢钠
请指出以上不合理的猜想并说明理由④和⑤不合理，因为参加反应的物质均不含氢元素．
【查阅资料】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠；碳酸钠溶液呈碱性．
【实验探究】取少量样品溶于水，将溶液分成两份，一份加入酚酞溶液，变红；另一份先加入过量的CaCl₂溶液，出现白色沉淀，过滤，向滤液里加酚酞溶液，无明显现象．
【得出结论】白色固体的成分为碳酸钠．钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2Na₂CO₃．
（3）现有一样品，经分析含氢氧化钾、碳酸钾和水三种物质，向该样品中加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸100g，恰好完全反应得到中性溶液．试计算蒸干该溶液可得到的固体的质量．

Answer 1

分析 （1）实验室制取二氧化碳用稀盐酸与碳酸钙反应，制取纯净、干燥的二氧化碳只需加一个除杂装置和一个干燥装置；根据二氧化碳溶于水、密度比空气大的性质选择收集装置；根据可利用A装置的特点制取其他气体（如氧气）等其他气体分析作答；
（2）根据质量守恒定律来分析解答；
（3）利用碳酸钾与盐酸反应、氢氧化钾与盐酸反应求出盐酸与生成氯化钠的质量比，利用这个质量比关系，根据盐酸的质量求出氯化钠的质量．

解答 解：（1）实验室用稀盐酸与碳酸钙的反应制取二氧化碳，化学反应式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；制取纯净、干燥的二氧化碳需要除杂（氯化氢气体）装置和干燥装置，所以选盛有水的装置和浓硫酸的装置，收集装置要用向上排空气法．故选CDE；先用水吸收二氧化碳中混有的氯化氢气体，再用浓硫酸除去二氧化碳的水蒸气，最后用向上排空气法来收集，注意气体的长进短出；即a接d，e接b，c接j．利用A装置还可以制取氧气等其他气体，A装置制取气体的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以是过氧化氢溶液和二氧化锰反应生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故答案为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；BDF；d；e；b；c；j；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）【做出猜想】白色固体的成分可能为：①氧化钠、②碳酸钠、③氧化钠和碳酸钠的混合物、④氢氧化钠、⑤碳酸氢钠；因为化学小组的同学在收集满CO₂的集气瓶中放入燃烧的钠，钠继续燃烧，参加反应的物质均不含氢元素，所以猜想④（氢氧化钠）和 ⑤（碳酸氢钠）是不合理的；
【得出结论】取少量样品溶于水，将溶液分成两份，一份加入酚酞溶液，变红，说明溶液显碱性；另一份先加入过量的CaCl₂溶液，出现白色沉淀，过滤，向滤液里加酚酞溶液，无明显现象，所以说明溶液中含有碳酸根离子，白色固体的成分为碳酸钠；于是得到钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2Na₂CO₃．
（3）设 蒸干该溶液可得到的固体的质量 为x           
             HCl～KCl
             36.5         74.5
           100g×7.3%      x



$\frac{36.5}{74.5}$=$\frac{100g×7.3%}{x}$
x=14.9g
答：蒸干该溶液可得到的固体的质量为14.9g．

点评 同一收集方法收集到的气体都有一定的特点，用排空气法收集到的气体干燥，但不纯，用排水法收集到的气体纯净，但湿润，应根据实验要求选择合适的收集方法．