Question

3．某班學(xué)生分三組分別做了二氧化碳制取和性質(zhì)驗證實驗，如圖所示．
 
（1）按甲或乙制取二氧化碳時，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HCl+CaCO₃═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，然后可用向上排空氣法收集二氧化碳．
（2）進(jìn)行丙實驗時，蓋緊瓶塞振蕩后，塑料瓶變癟，其原因是氫氧化鈉溶液能與二氧化碳反應(yīng)，使瓶內(nèi)氣壓減小．
（3）實驗結(jié)束后，老師取兩份等質(zhì)量的丙廢液，分別與甲、乙廢液混合，將甲廢液與丙廢液倒入燒杯A中，只有白色沉淀生成；將乙廢液與丙廢液倒入燒杯B中，有氣泡產(chǎn)生．則：
①燒杯A的沉淀中一定有的成分是CaCO₃（用化學(xué)式填空，下同）．
②甲廢液與乙廢液所含溶質(zhì)的成分可能不同的是HCl．
③另取少量丙廢液樣品，加入足量的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成．過濾，向濾液中滴加氯化鐵溶液，觀察到有紅褐色程沉淀生成，未發(fā)現(xiàn)其他明顯現(xiàn)象．
由此推測出，燒杯A的上層清液中溶質(zhì)中一定有的成分是NaCl、NaOH．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室制二氧化碳的反應(yīng)原理書寫化學(xué)方程式，二氧化碳能溶于水，密度比空氣大，據(jù)此選擇收集方法；
（2）根據(jù)氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，使塑料瓶內(nèi)氣壓減小分析；
（3）①根據(jù)氫氧化鈉吸收二氧化碳生成碳酸鈉，大理石與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣分析；
②根據(jù)甲乙廢液與丙反應(yīng)的現(xiàn)象不同判斷能產(chǎn)生氣體說明乙廢液中含有稀鹽酸；
③根據(jù)丙廢液中含碳酸鈉與氯化鋇反應(yīng)生成氯化鈉，根據(jù)加入氯化鐵溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀說明丙廢液中含有氫氧化鈉，據(jù)此于根據(jù)甲廢液中含有氯化鈣，分析燒杯A 上層清液的成分．

解答 解：（1）制取二氧化碳的反應(yīng)為：2HCl+CaCO₃═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，因二氧化碳密度比空氣大，能溶于水，不宜用排水法收集，而用向上排空氣法收集；
（2）氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，使瓶內(nèi)氣壓減小，塑料瓶變癟；
（3）丙廢液中一定含有反應(yīng)生成的碳酸欠，同時還可能含有過量的氫氧化鈉．①甲廢液中一定含有反應(yīng)生成的氯化鈣，同時可能含有過量鹽酸，當(dāng)將其與丙廢液倒入燒杯A中，只有白色沉淀生成，說明甲廢液中只有氯化鈣而沒有鹽酸，白色沉淀是碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成的碳酸鈣沉淀；②乙廢液中一定含有生成的氯化鈣，同時可能含有過量鹽酸，將乙廢液與丙廢液倒入燒杯B中，有氣泡生成，則說明乙廢液中除了含有氯化鈣外，還含有過量的鹽酸，故甲廢液與乙廢液所含溶質(zhì)成分不同的應(yīng)為HCl，③丙廢液加入足量氯化鋇生成沉淀為碳酸鋇，濾液中加入氯化鐵溶液后所生成的紅褐色沉淀為氫氧化鐵，說明丙廢液中既有碳酸鈉又有氫氧化鈉．則當(dāng)將甲廢液與丙廢液倒入燒杯A中后，丙中碳酸鈉與甲中氯化鈣生成碳酸鈣沉淀的同時，還生成氯化鈉，周時丙中氫氧化鈉不反應(yīng)，因此，A燒杯的上層清液中含有氯化鈉和氫氧化鈉．
答案：（1）2HCl+CaCO₃═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；向上排空氣；
（2）氫氧化鈉溶液能與二氧化碳反應(yīng)，使瓶內(nèi)氣壓減��；
（3）①CaCO₃；②HCl；③NaCl、NaOH．

點評 此題綜合考查二氧化碳的制法、性質(zhì)以及反應(yīng)后廢液成分的探究，試題難度較大，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)和物質(zhì)間的反應(yīng)規(guī)律，學(xué)會運用猜想與事實驗證的方法和技巧處理實驗問題．解答此題的關(guān)鍵是只需要對所涉及的各個反應(yīng)中反應(yīng)物是否恰好完全反應(yīng)做出假設(shè)，若反應(yīng)物恰好完全反應(yīng)，則廢液中的溶質(zhì)只有生成物，若反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)物仍有剩余，則廢液中的溶質(zhì)除了生成物外還有剩余的反應(yīng)物．