Question

14．今年我市初中化學實驗考察的內容是“實驗室制取二氧化碳氣體”，請回答下列相關問題．
（1）某同學在實驗時，操作示意圖如圖1，其中錯誤的是B．

（2）如圖2所示，向集滿CO₂的試管內倒入約占試管容積三分之一的澄清石灰水，旋緊膠塞，上下持續(xù)振蕩一段時間．
①充分振蕩后，試管內壓強＜大氣壓強（選填“＞”或“=”或“＜”）；
②振蕩試管前，旋緊膠塞的目的防止石灰水沖出試管腐蝕皮膚、促進石灰水充分吸收CO₂ ．
 ③小明發(fā)現(xiàn)，振蕩試管過程中，試管內的混合物先變渾濁后變澄清，查閱資料后得知，碳酸鈣會和二氧化碳、水反應生成易溶于水的碳酸氫鈣．就反應本身而言，你認為發(fā)生這種轉變的關鍵因素是二氧化碳的量．
（3）實驗室使用塊狀石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳．
[實驗過程]某興趣小組按實驗考簽要求進行實驗，當觀察不到有氣泡產(chǎn)生，發(fā)現(xiàn)固體仍有剩余，認為反應結束、剩余液呈中性，此時，試管內的物質呈無色．
[提出問題]剩余液中的溶質是什么物質？
[作出猜想]根據(jù)實驗室制取二氧化碳的反應原理CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑（填化學方程式），同學們一致認為剩余液中一定有CaCl₂，小花認為廢液中的溶質還可能含有HCl（填化學式）．
[查閱資料]CaCl₂溶液呈中性．
[實驗與結論]
 ①小花為了證明自己的猜想是正確的，選擇pH試紙進行實驗．取上層清液，用pH試紙測得溶液的pH=2，說明溶液顯酸性；pH測定中，“上層清液滴到試紙上”的后一步操作是將試紙顯示顏色與標準比色卡對照，讀出pH值．
②小強選擇了另外一種物質進行實驗，也得到了與小花同樣的結論，他所選用的物質可能是稀硫酸．
[拓展與應用]
 ③小花將反應后的剩余混合物加熱至沸，冷卻后，取上層清液測pH，發(fā)現(xiàn)pH值略有上升，請簡述產(chǎn)生此現(xiàn)象的可能原因碳酸分解，溶液中的酸性物質減少．
 ④若想要處理剩余液得到只含CaCl₂一種溶質的溶液，小花選擇向剩余液中加入過量的A （填字母），反應完成后過濾．
A．碳酸鈣粉末      B．氫氧化鈉固體   C．熟石灰     D．生石灰．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)檢查裝置氣密性的方法，固體、液體藥品的取用方法，洗滌試管的方法進行分析；
（2）①根據(jù)氫氧化鈣和二氧化碳反應后，裝置內的氣壓減小進行分析；
②根據(jù)振蕩試管前，旋緊膠塞的目的是：防止石灰水沖出試管腐蝕皮膚、促進石灰水充分吸收二氧化碳進行分析；
③根據(jù)二氧化碳少量時只會與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，二氧化碳過量時，會生成可溶于水的碳酸氫鈣進行分析；
（3）[實驗過程]根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應生成的氯化鈣，以及鹽酸都是無色溶液進行分析；
[作出猜想]根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，鹽酸可能過量進行分析；
[實驗與結論]①根據(jù)溶液pH值的測定方法以及溶液pH=2＜7，說明溶液呈酸性進行分析；
②根據(jù)酸溶液的pH值小于7進行分析；
[拓展與應用]③根據(jù)碳酸不穩(wěn)定，受熱會分解生成二氧化碳和水進行分析；
④根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，過量的氫氧化鈣、氫氧化鈉對于氯化鈣來說仍是雜質進行分析．

解答 解：（1）A、檢查裝置氣密性時，先將導管一端伸入水中，用手緊握試管外壁，導管口有氣泡冒出，證明裝置氣密性良好，故正確；
B、取用塊狀固體時，先將試管橫放，將大理石放在試管口，然后將試管慢慢豎起，故錯誤；
C、液體藥品時，瓶塞倒放，試管傾斜，將液體慢慢倒入，故正確；
D、洗滌試管的方法是：將試管刷在試管內慢慢轉動，故正確；
故選：B；
（2）①氫氧化鈣和二氧化碳反應后，裝置內的氣壓減小，所以充分振蕩后，試管內壓強＜大氣壓強；
②振蕩試管前，旋緊膠塞的目的是：防止石灰水沖出試管腐蝕皮膚、促進石灰水充分吸收二氧化碳；
③二氧化碳少量時只會與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，二氧化碳過量時，會生成可溶于水的碳酸氫鈣，所以發(fā)生這種轉變的關鍵因素是：二氧化碳的量；
（3）[實驗過程]碳酸鈣和鹽酸反應生成的氯化鈣，以及鹽酸都是無色溶液，所以當觀察不到有氣泡產(chǎn)生，發(fā)現(xiàn)固體仍有剩余，認為反應結束、剩余液呈中性，此時試管內的物質呈無色；
[作出猜想]碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，鹽酸可能過量，所以廢液中的溶質還可能含有HCl；
[實驗與結論]①小花為了證明自己的猜想是正確的，選擇pH試紙進行實驗．取上層清液，用pH試紙測得溶液的pH=2，說明溶液顯酸性；pH測定中，“上層清液滴到試紙上”的后一步操作是：將試紙顯示顏色與標準比色卡對照，讀出pH值；
②酸溶液的pH值小于7，所以所選用的物質可能是稀硫酸；
[拓展與應用]③碳酸不穩(wěn)定，受熱會分解生成二氧化碳和水，所以將反應后的剩余混合物加熱至沸，冷卻后，取上層清液測pH，發(fā)現(xiàn)pH值略有上升，產(chǎn)生此現(xiàn)象的可能原因是：碳酸分解，溶液中的酸性物質減少；
④碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，過量的氫氧化鈣、氫氧化鈉對于氯化鈣來說仍是雜質，所以想要處理剩余液得到只含CaCl₂一種溶質的溶液，小花選擇向剩余液中加入過量的碳酸鈣，反應完成后過濾，故選：A．
故答案為：（1）B；
（2）①＜；
②防止石灰水沖出試管腐蝕皮膚，促進石灰水充分吸收二氧化碳；
③二氧化碳的量；
（3）[實驗過程]無；
[作出猜想]CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，HCl；
[實驗與結論]①酸，將試紙顯示顏色與標準比色卡對照，讀出pH值；
②稀硫酸；
[拓展與應用]③碳酸分解，溶液中的酸性物質減少；
④A．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．