Question

20．如圖是某同學設(shè)計的實驗室制取二氧化碳并驗證其性質(zhì)的實驗裝置．

請回答下列問題：
（1）將A、E連接時，應(yīng)將A裝置的導(dǎo)管a與E裝置導(dǎo)管的c端相連接．A中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（2）將A、B連接，觀察到的現(xiàn)象是紫色石蕊試液變紅，可驗證二氧化碳的性質(zhì)是CO₂+H₂O=H₂CO₃（用化學方程式表示）．
（3）將A、C連接，可觀察到澄清石灰水變渾濁，反應(yīng)的化學方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（4）用E收集一瓶二氧化碳氣體，取下雙孔橡皮塞，將瓶中的氣體沿D燒杯左側(cè)內(nèi)壁緩慢倒入，觀察到的現(xiàn)象是燃著的蠟燭自下而上依次熄滅，說明二氧化碳具有的性質(zhì)是二氧化碳的密度比空氣大，不燃燒也不支持燃燒．
（5）為計算某大理石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，取該大理石10.0g，向其中加入足量的稀鹽酸，完全反應(yīng)后共收集到2.2g二氧化碳氣體，計算該大理石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，實驗室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．將A、B連接，觀察到的現(xiàn)象是紫色石蕊試液變紅，因為二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色變成紅色；二氧化碳一般用澄清的石灰水檢驗：把氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁，就證明是二氧化碳．將瓶中的氣體沿D燒杯左側(cè)內(nèi)壁緩慢倒入，觀察到的現(xiàn)象是：燃著的蠟燭自下而上依次熄滅，說明二氧化碳具有的性質(zhì)是：二氧化碳的密度比空氣大，不燃燒也不支持燃燒；有關(guān)的計算要準確．

解答 解：（1）將A、E連接時，應(yīng)將A裝置的導(dǎo)管a與E裝置導(dǎo)管的長管連接，因為二氧化碳的密度比空氣大；碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，配平即可；故答案為：c；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（2）將A、B連接，觀察到的現(xiàn)象是紫色石蕊試液變紅，因為二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色變成紅色；故答案為：紫色石蕊試液變紅； CO₂+H₂O=H₂CO₃；
（3）二氧化碳一般用澄清的石灰水檢驗：把氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁，就證明是二氧化碳；故答案為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（4）將瓶中的氣體沿D燒杯左側(cè)內(nèi)壁緩慢倒入，觀察到的現(xiàn)象是：燃著的蠟燭自下而上依次熄滅，說明二氧化碳具有的性質(zhì)是：二氧化碳的密度比空氣大，不燃燒也不支持燃燒；故答案為：燃著的蠟燭自下而上依次熄滅；二氧化碳的密度比空氣大，不燃燒也不支持燃燒；
（5）解：設(shè)該大理石中碳酸鈣的質(zhì)量為x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100              44
 x               2.2 g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{2.2g}$     解得x=5.0g
該大理石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{5.0g}{10.0g}×100%=50%$；
答：該大理石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為50%；
故答案為：50%；

點評 本考點主要考查了二氧化碳的性質(zhì)、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫和有關(guān)化學方程式的計算等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．