Question

18．在校園開放活動中，化學(xué)興趣小組的同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)與探究活動．
Ⅰ．利用如圖1所示的微型裝置制取并檢驗(yàn)氣體，回答有關(guān)問題：

（1）若制取并檢驗(yàn)氧氣，則固體藥品是MnO₂，液體藥品是過氧化氫溶液檢驗(yàn)生成氣體的方法是把帶火星的木條放在W管的管口N處，木條復(fù)燃，則生成的氣體是氧氣．
（2）若制取二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；從W管的管口N處滴加少量石蕊試液于M處，則觀察到的現(xiàn)象是試液從紫色逐漸變?yōu)榧t色．
Ⅱ．對中和反應(yīng)進(jìn)行探究：將稀鹽酸逐滴勻速加入一定量的氫氧化鈉溶液中，用數(shù)字化儀器對反應(yīng)過程中溶液的溫度、pH進(jìn)行實(shí)時(shí)測定，得到如圖2、3所示曲線．
（1）由圖2可知：中和反應(yīng)是放熱（選填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（2）由圖3可知，稀鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生了中和反應(yīng)的依據(jù)是溶液的pH由大于7逐漸變到小于7（合理即可）．圖4是氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)的微觀示意圖，則a代表的微粒是水分子．
（3）在圖3中，A點(diǎn)處所含的溶質(zhì)除了NaCl還有HCl，請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明溶液中含有該溶質(zhì)：取少量待測液于試管中，滴加幾滴石蕊試液，若石蕊試液變紅色，則待測液中含有溶質(zhì)HCl（寫出實(shí)驗(yàn)操作、觀察和結(jié)論）．
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，若在滴加稀鹽酸時(shí)，發(fā)現(xiàn)有少量氣泡產(chǎn)生，原因是氫氧化鈉一種部分變質(zhì)，寫出氫氧化鈉變質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．若要除去變質(zhì)生成的雜質(zhì)，可往氫氧化鈉溶液加入適量的飽和氫氧化鈣溶液并過濾即可．

Answer 1

分析 制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．氧氣的驗(yàn)滿方法是：把帶火星的木條放在W管的管口N處，木條復(fù)燃，則生成的氣體是氧氣；實(shí)驗(yàn)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．二氧化碳和水生成碳酸，碳酸能使紫色試液變紅色；由圖2可知：中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)；由圖3可知，稀鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生了中和反應(yīng)的依據(jù)是：溶液的pH由大于7逐漸變到小于7；圖4是氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)的微觀示意圖，則a代表的微粒是水分子；在圖3中，A點(diǎn)處所含的溶質(zhì)除了NaCl還有氯化氫，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明溶液中含有氯化氫：取少量待測液于試管中，滴加幾滴石蕊試液，若石蕊試液變紅色，則待測液中含有溶質(zhì)HCl；二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，配平即可；若要除去變質(zhì)生成的雜質(zhì)，可往氫氧化鈉溶液加入適量的飽和氫氧化鈣溶液并過濾即可．

解答 解：Ⅰ（1）如果用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，氧氣的驗(yàn)滿方法是：把帶火星的木條放在W管的管口N處，木條復(fù)燃，則生成的氣體是氧氣；故答案為：MnO₂；過氧化氫溶液；把帶火星的木條放在W管的管口N處，木條復(fù)燃，則生成的氣體是氧氣；
（2）實(shí)驗(yàn)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；二氧化碳和水生成碳酸，碳酸能使紫色試液變紅色；故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；試液從紫色逐漸變?yōu)榧t色；
Ⅱ（1）由圖2可知：中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)；故答案為：放熱；
（2）由圖3可知，稀鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生了中和反應(yīng)的依據(jù)是：溶液的pH由大于7逐漸變到小于7；圖4是氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)的微觀示意圖，則a代表的微粒是水分子；故答案為：溶液的pH由大于7逐漸變到小于7（合理即可）；水分子；
（3）在圖3中，A點(diǎn)處所含的溶質(zhì)除了NaCl還有氯化氫，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明溶液中含有氯化氫：取少量待測液于試管中，滴加幾滴石蕊試液，若石蕊試液變紅色，則待測液中含有溶質(zhì)HCl；故答案為：HCl；取少量待測液于試管中，滴加幾滴石蕊試液，若石蕊試液變紅色，則待測液中含有溶質(zhì)HCl（合理即可）；
（4）二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，配平即可；若要除去變質(zhì)生成的雜質(zhì)，可往氫氧化鈉溶液加入適量的飽和氫氧化鈣溶液并過濾即可；故答案為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；飽和氫氧化鈣；（合理即可）；

點(diǎn)評 本考點(diǎn)主要考查了氣體的驗(yàn)滿、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫、置換反應(yīng)等，綜合性比較強(qiáng)．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(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．