Question

某興趣小組同學在老師的指導下，進入實驗室對碳酸鈣進行了一系列探究，請回答有關問題．
實驗Ⅰ：制取二氧化碳
如圖是實驗室制取氣體的一些裝置，如圖回答有關問題．（以下所選裝置均填裝置標號）

（1）實驗室常用稀鹽酸和石灰石制取二氧化碳，反應的化學方程式是

 

．
（2）同學們選用裝置C作為制取二氧化碳的發(fā)生裝置，選用裝置

 

收集二氧化碳．檢查裝置C氣密性的一種方法是：先從長頸漏斗向錐形瓶中加水，至長頸漏斗下端形成液封；再用膠皮管將注射器連接在右端導管處，向左推活塞，若觀察到

 

現(xiàn)象，說明裝置不漏氣．
（3）實驗室在常溫下用塊狀電石與水反應制取微溶于水的乙炔氣體，該反應必須嚴格控制加水速度，以免劇烈反應放熱引起發(fā)生裝置炸裂．你認為上圖中最適合制取乙炔氣體的發(fā)生裝置是

 

；如果用G裝置收集乙炔，氣體應從

 

（填“a”或“b”）端管口通入．
（4）選用以上裝置還可制取生活中常見的一種氣體，反應的化學方程式是

 

．
實驗Ⅱ：加熱碳酸鈣
興趣小組同學取碳酸鈣固體用增氧酒精燈（溫度可達1000℃以上）加熱1～2分鐘．
【提出問題】加熱后剩余固體的成分是什么？
【提出猜想】
猜想一：碳酸鈣全部分解，剩余固體成分為氧化鈣．
猜想二：碳酸鈣部分分解，剩余固體成分為

 

．
【實驗驗證】同學們設計如表實驗方案，驗證猜想二

實驗步驟		實驗現(xiàn)象	結論
步驟A	將加熱后的固體放入水中，攪拌、靜置．	底部有大量白色不溶物	剩余固體中含有碳酸鈣
步驟B	取上層清液，滴加硫酸銅溶液．	產生藍色沉淀	剩余固體中含有

【反思與評價】你認為“猜想二”的驗證方案是否合理？你的理由是

 

．
【拓展與分析】
碳酸鈣加熱后剩余固體敞口放置在空氣中會生成一種堿，產生該物質的原因是

 

（用化學方程式表示）．請設計實驗方案證明該物質的存在：

 

．
實驗Ⅲ：碳酸鈣和二氧化碳反應
興趣小組某同學閱讀科普書籍了解到：碳酸鈣能和水、二氧化碳反應生成易溶于水的碳酸氫鈣（化學式為

 

），她十分好奇，決定通過實驗一探究竟：她向澄清石灰水持續(xù)通入過量二氧化碳，溶液先出現(xiàn)渾濁（反應的化學方程式是

 

），后又變成澄清溶液．

Answer 1

考點：二氧化碳的實驗室制法,檢查裝置的氣密性,鹽的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：常見的鹽 化學肥料,常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化

分析：實驗Ⅰ：（1）根據實驗室制取二氧化碳的原理來書寫化學方程式；
（2）根據二氧化碳的性質來選擇收集方法；根據裝置內壓強變化來分析現(xiàn)象；
（3）根據反應物的狀態(tài)和反應條件來選擇制取裝置，依據氣體性質來選擇收集方法；
（4）根據實驗裝置來分析所能制取的氣體；
實驗Ⅱ：碳酸鈣在高溫的條件下生成氧化鈣和二氧化碳；如果碳酸鈣全部分解，剩余固體成分是氧化鈣，該猜想方案的依據是取加熱后的固體滴加足量稀鹽酸，若沒有氣體產生，則碳酸鈣全部分解．如果碳酸鈣部分分解，剩余固體成分是CaO和CaCO₃；驗證該猜想的方案是：將加熱后的固體放入水中，攪拌、靜置，底部有大量白色不溶物，剩余固體中可能含有碳酸鈣，也可能沒有，因為氫氧化鈣微溶于水，底部不溶物可能是未溶解的氫氧化鈣；取上層清液，滴加無色酚酞試液，變紅，剩余固體中含有氧化鈣．另取同樣的碳酸鈣固體用普通酒精燈加熱1～2分鐘，將加熱后的固體放入水中，攪拌、靜置．取上層清液，滴加無色酚酞試液，不變色，此時加熱后的固體成分為碳酸鈣，因為酒精燈提供的溫度沒有達到碳酸鈣的分解溫度．氧化鈣吸收空氣中的水蒸氣生成氫氧化鈣，配成溶液用二氧化碳來檢驗；
實驗Ⅲ：根據信息來書寫化學式和化學方程式．

解答：解：實驗Ⅰ：
（1）碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；故填：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）因為二氧化碳的密度比空氣大，且能溶于水，故用向上排空氣來收集，裝置E符合；裝置氣密性良好時，向左推活塞，瓶內壓強增大，長頸漏斗內的液面將上升；故填：E；長頸漏斗內液面上升；
（3）根據題干信息，制取乙炔是用固體和液體在常溫下反應，以及要控制反應的速率，故選A；用G來收集氣體，要從短管進入氣體；故填：A；b；
（4）此裝置還可以用過氧化氫來制取氧氣，故填：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
實驗Ⅱ：猜想二：如果碳酸鈣部分分解，則還有剩余的碳酸鈣，故填：氧化鈣和碳酸鈣；
【實驗驗證】氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣是微溶于水的物質，其水溶液能與硫酸銅溶液反應產生藍色沉淀，可以證明固體中含有氧化鈣；
故填：

實驗步驟		實驗現(xiàn)象	結論
步驟A	將加熱后的固體放入水中，攪拌、靜置．	底部有大量白色不溶物	剩余固體中含有碳酸鈣
步驟B	取上層清液，滴加硫酸銅溶液．	產生藍色沉淀	剩余固體中含有 氧化鈣

【反思與評價】如果碳酸鈣部分分解，剩余固體成分是CaO和CaCO₃；驗證該猜想的方案是：將加熱后的固體放入水中，攪拌、靜置，底部有大量白色不溶物，剩余固體中可能含有碳酸鈣，也可能沒有，因為氫氧化鈣微溶于水，底部不溶物可能是未溶解的氫氧化鈣；故填：不合理，氫氧化鈣微溶于水，底部不溶物可能是未溶解的氫氧化鈣；
【拓展與分析】氧化鈣會與空氣中的水蒸氣反應生成氫氧化鈣，檢驗氫氧化鈣的存在可以用銨態(tài)氮肥，故填：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；取少量固體與硫酸銨共同研磨，觀察是否有具有刺激性氣體產生；
實驗Ⅲ：碳酸氫鈣中，鈣元素顯+2價，氫元素顯+1價，碳酸根顯-2價，故碳酸氫鈣的化學式為：Ca（HCO₃）₂；氫氧化鈣溶液通入二氧化碳后產生了碳酸鈣白色沉淀和水．故填：Ca（HCO₃）₂；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．

點評：本考點考查的是物質的鑒別，要由現(xiàn)象得出正確的結論．酸堿鹽是初中階段的一個重點，可以根據不同的性質來鑒別，因此掌握好酸堿鹽的性質，用途也就會迎刃而解．解決本考點需要根據實驗現(xiàn)象，綜合分析，從而得出正確的結論．本考點主要出現(xiàn)在填空題和實驗題中．