Question

18．實(shí)驗(yàn)室選用以下裝置制取純凈、干燥的CO₂，并進(jìn)一步探究CO₂的性質(zhì)．

（1）A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，�?yīng)選用的裝置有（寫出裝置標(biāo)號即可）ABCF；
裝置中導(dǎo)管接口從左到右的連接順序?yàn)椋篴接d、e接b、c接j．利用A裝置還可以制取其他氣體，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為（寫出一個(gè)即可）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）化學(xué)小組的同學(xué)在收集滿CO₂的集氣瓶中放入燃燒的鈉，鈉繼續(xù)燃燒，充分反應(yīng)后生成黑色的碳和一種白色固體．
【做出猜想】白色固體的成分可能為：①氧化鈉  ②碳酸鈉  ③氧化鈉和碳酸鈉的混合物④氫氧化鈉  ⑤碳酸氫鈉
請指出以上不合理的猜想并說明理由④和⑤不合理，因?yàn)閰⒓臃磻?yīng)的物質(zhì)均不含氫元素．
【查閱資料】氧化鈉為白色粉末，溶于水生成氫氧化鈉；碳酸鈉溶液呈堿性．
【實(shí)驗(yàn)探究】取少量樣品溶于水，將溶液分成兩份，一份加入酚酞溶液，變紅；另一份先加入過量的CaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，過濾，向?yàn)V液里加酚酞溶液，無明顯現(xiàn)象．
【得出結(jié)論】白色固體的成分為碳酸鈉．鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$C+2Na₂CO₃．
（3）現(xiàn)有一樣品，經(jīng)分析含氫氧化鉀、碳酸鉀和水三種物質(zhì)，向該樣品中加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸100g，恰好完全反應(yīng)得到中性溶液．試計(jì)算蒸干該溶液可得到的固體的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)，制取純凈、干燥的二氧化碳只需加一個(gè)除雜裝置和一個(gè)干燥裝置；根據(jù)二氧化碳溶于水、密度比空氣大的性質(zhì)選擇收集裝置；根據(jù)可利用A裝置的特點(diǎn)制取其他氣體（如氧氣）等其他氣體分析作答；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律來分析解答；
（3）利用碳酸鉀與鹽酸反應(yīng)、氫氧化鉀與鹽酸反應(yīng)求出鹽酸與生成氯化鈉的質(zhì)量比，利用這個(gè)質(zhì)量比關(guān)系，根據(jù)鹽酸的質(zhì)量求出氯化鈉的質(zhì)量．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室用稀鹽酸與碳酸鈣的反應(yīng)制取二氧化碳，化學(xué)反應(yīng)式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；制取純凈、干燥的二氧化碳需要除雜（氯化氫氣體）裝置和干燥裝置，所以選盛有水的裝置和濃硫酸的裝置，收集裝置要用向上排空氣法．故選CDE；先用水吸收二氧化碳中混有的氯化氫氣體，再用濃硫酸除去二氧化碳的水蒸氣，最后用向上排空氣法來收集，注意氣體的長進(jìn)短出；即a接d，e接b，c接j．利用A裝置還可以制取氧氣等其他氣體，A裝置制取氣體的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，所以是過氧化氫溶液和二氧化錳反應(yīng)生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；BDF；d；e；b；c；j；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）【做出猜想】白色固體的成分可能為：①氧化鈉、②碳酸鈉、③氧化鈉和碳酸鈉的混合物、④氫氧化鈉、⑤碳酸氫鈉；因?yàn)榛瘜W(xué)小組的同學(xué)在收集滿CO₂的集氣瓶中放入燃燒的鈉，鈉繼續(xù)燃燒，參加反應(yīng)的物質(zhì)均不含氫元素，所以猜想④（氫氧化鈉）和 ⑤（碳酸氫鈉）是不合理的；
【得出結(jié)論】取少量樣品溶于水，將溶液分成兩份，一份加入酚酞溶液，變紅，說明溶液顯堿性；另一份先加入過量的CaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，過濾，向?yàn)V液里加酚酞溶液，無明顯現(xiàn)象，所以說明溶液中含有碳酸根離子，白色固體的成分為碳酸鈉；于是得到鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$C+2Na₂CO₃．
（3）設(shè) 蒸干該溶液可得到的固體的質(zhì)量 為x           
             HCl～KCl
             36.5         74.5
           100g×7.3%      x



$\frac{36.5}{74.5}$=$\frac{100g×7.3%}{x}$
x=14.9g
答：蒸干該溶液可得到的固體的質(zhì)量為14.9g．

點(diǎn)評 同一收集方法收集到的氣體都有一定的特點(diǎn)，用排空氣法收集到的氣體干燥，但不純，用排水法收集到的氣體純凈，但濕潤，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇合適的收集方法．