Question

（2010?蘇州）下圖A～F是實驗室制備某些常見氣體的裝置示意圖．

（1）實驗室制備CO₂的化學(xué)方程式為：

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

；可用的發(fā)生裝置有：

B、C、D、E、F

（選填上圖字母序號）．
（2）裝置E或F相對于裝置C在操作方面的優(yōu)勢為：

能隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和停止

．
（3）排水法收集與排空氣法收集CO₂的比較（分別用體積相同的2個集氣瓶收集）

不與空氣發(fā)生反應(yīng)

（4）塊狀石灰石和適量稀鹽酸反應(yīng)至氣泡逸出不明顯后，測得其殘留液pH等于2．此時取適量反應(yīng)后溶液，逐滴滴入碳酸鈉溶液，并用pH數(shù)字探測儀連續(xù)監(jiān)測，得曲線如下[pH為縱坐標(biāo)，時間s（秒）為橫坐標(biāo)]：

①寫出AB段內(nèi)有關(guān)化學(xué)方程式

集氣瓶口有氣泡冒出

，
②寫出BC“平臺”段化學(xué)方程式

二氧化碳可用排水法或向上排空氣法收集

．
③CD段上升的原因是：

用排水法收集到的二氧化碳比較純凈

．

Answer 1

分析：（1）實驗室通常用稀鹽酸與大理石（或石灰石）反應(yīng)制取二氧化碳；根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件確定發(fā)生裝置．
（2）從操作是否簡便、是否節(jié)約藥品、是否節(jié)能環(huán)保、應(yīng)用是否方便等角度進(jìn)行考慮．
（3）從選擇氣體收集方法的依據(jù)和收集氣體時的操作注意事項進(jìn)行分析．
（4）先確定殘留液中的溶質(zhì)，根據(jù)殘留液溶質(zhì)的酸堿性確定AB段、BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式，CD段上升，說明溶液的堿性逐漸增強(qiáng)．

解答：解：（1）大理石（或石灰石）的主要成份是碳酸鈣，鹽酸的溶質(zhì)是氯化氫氣體，碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；反應(yīng)物的狀態(tài)是固態(tài)和液態(tài)，反應(yīng)條件是常溫，應(yīng)選固-液不加熱型的發(fā)生裝置．
故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；     B、C、D、E、F
（2）E裝置：打開彈簧夾，從裝置下面的開口處加入固體藥品，從上面的開口處加入液體藥品，反應(yīng)開始，夾住彈簧夾，裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大，使液體藥品進(jìn)入長頸漏斗并且上升，固體藥品和液體藥品分離，反應(yīng)停止；F裝置：固體藥品放在球行管中，液體藥品放在燒杯中，把球行管放入液體藥品中，反應(yīng)開始，把球行管拿出液體藥品，反應(yīng)停止．
故答案為：能隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和停止
（3）能用向上排空氣法收集的氣體必須滿足密度比空氣大，不與空氣發(fā)生反應(yīng)等條件；用排水法收集氣體時，當(dāng)看到集氣瓶口有氣泡冒出，說明集氣瓶中的水已排完，氣體已收集滿；通過實驗分析可知，二氧化碳可用排水法或向上排空氣法收集，用排水法收集二氧化碳時能看到什么時候收集滿，而用向上排空氣法則不能，因而用排水法收集到的二氧化碳比較純凈．
故答案為：

		不與空氣發(fā)生反應(yīng)
	集氣瓶口有氣泡冒出
	二氧化碳可用排水法或向上排空氣法收集； 用排水法收集到的二氧化碳比較純凈．

（4）①殘留液的PH為2，說明溶液顯酸性，溶液中一定有鹽酸，加入碳酸鈉后，碳酸鈉會和鹽酸反應(yīng)生成顯中性的氯化鈉，溶液的PH會逐漸升高．故答案為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
②殘留液中除了有鹽酸外，還有石灰石與鹽酸反應(yīng)生成的氯化鈣，氯化鈣溶液顯中性，會和碳酸鈉反應(yīng)生成顯中性的碳酸鈣和顯中性的氯化鈉．故答案為：CaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+CaCO₃↓
③碳酸鈉溶液顯堿性，當(dāng)鹽酸、氯化鈣反應(yīng)完后繼續(xù)滴加碳酸鈉溶液，溶液也會顯堿性，PH會逐漸增大．故答案為：碳酸鈉溶液顯堿性

點評：（1）本題中的固-液不加熱型發(fā)生裝置比較多，要把每個裝置的用法和優(yōu)點弄清楚；
（2）氣體的收集方法主要取決于氣體的密度和溶水性，另外還要考慮氣體是否有毒、是否與水反應(yīng)、是否與空氣反應(yīng)等．