Question

3．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用碳酸鈉粉末、粒狀大理石、稀鹽酸、濃鹽酸、稀硫酸這幾種藥品，探究哪兩種藥品的反應(yīng)適合在實(shí)驗(yàn)室制取CO₂．請(qǐng)你參與下列的探究并回答問(wèn)題．

【提出問(wèn)題】上述藥品間的反應(yīng)是否適合在實(shí)驗(yàn)室制取CO₂？
【方案設(shè)計(jì)】大家經(jīng)過(guò)討論，一致認(rèn)為濃鹽酸不適合用于實(shí)驗(yàn)室制取CO₂，你認(rèn)為原因討論后大家設(shè)計(jì)了如圖1三個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析．
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】（1）請(qǐng)你填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中①、②、③處的內(nèi)容．

實(shí)驗(yàn)	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
A	劇烈反應(yīng)，迅速放出大量氣泡	①反應(yīng)速率過(guò)快，氣體不便收集，不宜于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳
B	產(chǎn)生氣泡，速率迅速減慢，反應(yīng)幾乎停止．	無(wú)法持續(xù)產(chǎn)生CO2，不能用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2
C	②產(chǎn)生大量氣泡	③反應(yīng)速率適中，氣體便于收集

（2）根據(jù)探究結(jié)論，實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑（用化學(xué)方程式表示）．
（3）大理石和稀硫酸的反應(yīng)不能持續(xù)產(chǎn)生CO₂的原因碳酸鈣和稀硫酸的反應(yīng)，生成的硫酸鈣微溶，覆蓋在碳酸鈣表面，阻止反應(yīng)．
【拓展與遷移】（1）由上述探究可知，在確定實(shí)驗(yàn)室制取氣體的反應(yīng)原理時(shí)，要考慮諸多因素，例如反應(yīng)速率要適中，便于收集等．請(qǐng)你再寫(xiě)出一種需要考慮的因素：制出的氣體要純凈．
（2）如圖2是一種滅火器的工作原理示意圖，其中用碳酸鈉和濃鹽酸反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生CO₂的原理是Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，液態(tài)二氧化碳滅火的原理是密度比空氣大且既不燃燒也不支持燃燒．

Answer 1

分析 根據(jù)濃鹽酸揮具有揮發(fā)性，實(shí)驗(yàn)室制取氣體的反應(yīng)原理進(jìn)行分析解答本題．根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行分析，碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；二氧化碳的密度比空氣大且既不燃燒也不支持燃燒，可以用于滅火，據(jù)此解答．

解答 解：【方案設(shè)計(jì)】因濃鹽酸揮具有揮發(fā)性，使收集到的二氧化碳不純，所以濃鹽酸不適合用于實(shí)驗(yàn)室制取CO₂；
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】
（1）碳酸鈉粉末與稀鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)速率過(guò)快，氣體不便收集，不宜于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳
C中稀鹽酸與大理石反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡；反應(yīng)速率適中，氣體便于收集；
（2）制取二氧化碳的反應(yīng)原理為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）大理石和稀硫酸的反應(yīng)不能持續(xù)產(chǎn)生CO₂的原因是：碳酸鈣和稀硫酸的反應(yīng)，生成的硫酸鈣微溶，覆蓋在碳酸鈣表面，阻止反應(yīng)；
【拓展與遷移】
（1）在確定實(shí)驗(yàn)反應(yīng)原理時(shí)時(shí)：要從原理是否科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、合理，裝置和操作是否安全、簡(jiǎn)便、現(xiàn)象明顯，藥品是否易得、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保節(jié)能等方面進(jìn)行，故答案為：制出的氣體要純凈；
（2）碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，故填：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；二氧化碳的密度比空氣大且既不燃燒也不支持燃燒，可以用于滅火，故填：密度比空氣大且既不燃燒也不支持燃燒．
答案：
（1）

實(shí)驗(yàn)	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
A	劇烈反應(yīng)，迅速放出大量氣泡	①反應(yīng)速率過(guò)快，氣體不便收集，不宜于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳
B	產(chǎn)生氣泡，速率迅速減慢，反應(yīng)幾乎停止．	無(wú)法持續(xù)產(chǎn)生CO2，不能用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2
C	②產(chǎn)生大量氣泡	③反應(yīng)速率適中，氣體便于收集

（2）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）碳酸鈣和稀硫酸的反應(yīng)，生成的硫酸鈣微溶，覆蓋在碳酸鈣表面，阻止反應(yīng)；
【拓展與遷移】（1）制出的氣體要純凈；（2）Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；密度比空氣大且既不燃燒也不支持燃燒．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生根據(jù)濃鹽酸揮具有揮發(fā)性，實(shí)驗(yàn)室制取氣體的反應(yīng)原理進(jìn)行分析解題的能力．