Question

9．某課外活動(dòng)小組的同學(xué)利用圖1實(shí)驗(yàn)裝置制取氣體，請(qǐng)回答下列問題：

（1）圖1中a、b儀器的名稱：a為酒精燈，b長頸漏斗．
（2）小紅用裝置A制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．小強(qiáng)用裝置B制取氧氣，所用的固體藥品所起的作用是催化作用．
（3）小明用裝置B、D、E制取干燥的二氧化碳?xì)怏w，D中盛放的試劑是濃硫酸；，導(dǎo)管接口的連接順序是c d e f．下列反應(yīng)適用于C裝置的是①③（填序號(hào)）．
①大理石和稀鹽酸 ②碳酸鈉固體粉末和稀硫酸  ③鋅粒與稀硫酸  ④過氧化氫溶液與二氧化錳
（4）小紅和小明同學(xué)想探究實(shí)驗(yàn)室中碳酸鈣和鹽酸制取二氧化碳后廢液中溶質(zhì)的成分，請(qǐng)你一同參與探究并回答．
【提出問題】廢液中的溶質(zhì)是什么物質(zhì)？
【作出猜想】小紅認(rèn)為廢液中溶質(zhì)只有CaCl₂；小明認(rèn)為溶質(zhì)是CaCl₂和HCl
【查閱資料】CaCl₂溶液呈中性．
【實(shí)驗(yàn)探究】
①取少量該廢液于試管中，并向其中分別滴入無色酚酞試液，結(jié)果為無色，于是小紅認(rèn)為自己的猜想是正確的；小明認(rèn)為小紅的實(shí)驗(yàn)不能證明她的猜想，理由是稀鹽酸不能使酚酞試液變色．
②如果要證明小明的猜想是正確的，你選擇AE
A、石蕊試液    B、氫氧化鈉溶液    C、硝酸銀溶液    D、銅     E、氧化鐵
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】經(jīng)檢驗(yàn)，小明的猜想是正確的．
【交流討論】為了得到只含CaCl₂一種溶質(zhì)的溶液，應(yīng)向廢液中加入過量的碳酸鈣．
【拓展延伸】現(xiàn)向一定質(zhì)量的CaCl₂和HCl混合溶液中，逐滴加入106g一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Na₂CO₃溶液，恰好完全反應(yīng)．反應(yīng)過程中加入的Na₂CO₃溶液的質(zhì)量與產(chǎn)生沉淀或氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖2所示．試回答下列問題：
①圖2中0a段表示生成氣體（氣體或沉淀）的過程．
②c點(diǎn)溶液的pH＞7．
③加入的Na₂CO₃溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫出具體的計(jì)算過程）

Answer 1

分析 （1）熟悉常見儀器，了解名稱，根據(jù)裝置圖辨識(shí)常見儀器并寫出正確的儀器名稱；
（2）實(shí)驗(yàn)室制取氣體的發(fā)生裝置的選擇依據(jù)是反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件，從圖看試管口處有棉花團(tuán)可斷定是用高錳酸鉀制氧氣，用高錳酸鉀制氧氣的反應(yīng)原理為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，是加熱固體的反應(yīng)；根據(jù)裝置B的使用特點(diǎn)是固體與液體不需要加熱，判斷應(yīng)用該裝置制取氧氣時(shí)所需要的藥品，固體藥品二氧化錳是反應(yīng)的催化劑；
（3）根據(jù)BDE裝置的特點(diǎn)，結(jié)合二氧化碳的性質(zhì)來完成該題前兩個(gè)空的解答，C裝置是一種類似于啟普發(fā)生器的裝置，故可以參照啟普發(fā)生器的特點(diǎn)來解答該題．
（4）【實(shí)驗(yàn)探究】①顯中性或顯酸性的溶液不能使酚酞試液變色；
②顯中性的溶液不能使石蕊試液變色，顯酸性的溶液能使石蕊試液變紅色，顯堿性的溶液能使石蕊試液變藍(lán)色；
【交流討論】碳酸鈣不溶于水，能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
【拓展延伸】根據(jù)加入的碳酸鈉先與鹽酸反應(yīng)，把鹽酸消耗完了，才開始與氯化鈣反應(yīng)，開始生成沉淀，最后到達(dá)最高點(diǎn)說明已經(jīng)反應(yīng)完了進(jìn)行解答

解答 解：（1）圖中a是酒精燈，b是長頸漏斗．故答案為：長頸漏斗．
（2）圖A是加熱固體制取氣體的反應(yīng)裝置，且在試管口處有一團(tuán)棉花，故小紅是加熱高錳酸鉀制取氧氣，此反應(yīng)的反應(yīng)物是高錳酸鉀，生成物是錳酸鉀、二氧化錳和氧氣．圖B裝置是固液在常溫下制取氣體的發(fā)生裝置，在實(shí)驗(yàn)室中常用雙氧水和二氧化錳制取氧氣，其中二氧化錳是反應(yīng)的催化劑，起催化作用，加快反應(yīng)的進(jìn)行．故答案為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；催化作用；
（3）二氧化碳是酸性氣體，所以應(yīng)該選擇濃硫酸來干燥，故在D裝置中應(yīng)該加入濃硫酸，又由于D裝置是干燥裝置，氣體應(yīng)從d管進(jìn)，若從e管進(jìn)的話，氣體將會(huì)把濃硫酸壓出，由于二氧化碳的密度比空氣的大，所以在用E裝置來收集二氧化碳時(shí)，應(yīng)該從f管進(jìn)入；C裝置適合反應(yīng)物固體物質(zhì)為顆�；驂K狀，粉末不適合；故答案為：濃硫酸；c d e f；①③．
（4）【實(shí)驗(yàn)探究】①小紅的實(shí)驗(yàn)不能證明她的猜想，理由是：即使廢液中含有稀鹽酸，也不能使酚酞試液變色，因此兩支試管中溶液均無色，也不能說明廢液中一定不含有稀鹽酸．
故填：稀鹽酸不能使酚酞試液變色．
②因?yàn)槁然�鈣溶液顯中性，不能使石蕊試液變色，而稀鹽酸顯酸性，能使石蕊試液變紅色，因此向兩支試管中分別滴加石蕊試液時(shí)，可以判斷廢液中是否含有稀鹽酸；氧化鐵只溶于酸，因此向兩支試管中分別加入氧化鐵時(shí)，可以判斷廢液中是否含有稀鹽酸．
故填：AE；
【交流討論】向廢液中加入過量的碳酸鈣時(shí)，其中的鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)完成后過濾就可得到只含氯化鈣溶質(zhì)的溶液．
故填：碳酸鈣；
【拓展延伸】①加入的碳酸鈉先與鹽酸反應(yīng)，把鹽酸消耗完了，才開始與氯化鈣反應(yīng)，開始生成沉淀，因此圖中oa段表示生成的氣體質(zhì)量；
②c點(diǎn)表示碳酸鈉過量，溶液中有氯化鈉和碳酸鈉，故溶液顯堿性，PH＞7；
③根據(jù)題意可知碳酸鈉先與鹽酸反應(yīng)，再與氯化鈣反應(yīng)，由圖示可知碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氣體2.2g，碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)，生成沉淀5.0g．設(shè)生成2.2g氣體所需的Na₂CO₃的質(zhì)量為y，生成沉淀5.0g所需Na₂CO₃的質(zhì)量為z．則
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
 106              44         106         100

  y               2.2g        z           5g
$\frac{106}{y}=\frac{44}{2.2g}$，$\frac{106}{z}=\frac{100}{5g}$
y=5.3g，z=5.3g
加入的Na₂CO₃溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{5.3g+5.3g}{106g}$×100%=10%；
答案：①氣體；②＞；③加入的Na₂CO₃溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置，要解決好此類題目，要熟記常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置的選取方法及其依據(jù)，并根據(jù)氣體的制取原理來組裝、選配、判斷或者選擇氣體的發(fā)生裝置；再根據(jù)氣體的溶解性、密度及其是否與水或者空氣發(fā)生反應(yīng)等來判斷、選用收集裝置．