Question

18．實驗室選用以下裝置制取純凈、干燥的CO₂，并進一步探究CO₂的性質(zhì)．

（1）A中反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
要達到實驗目的，應選用的裝置有（寫出裝置標號即可）ABCF；
裝置中導管接口從左到右的連接順序為：a接d、e接b、c接j．利用A裝置還可以制取其他氣體，有關反應的化學方程式為（寫出一個即可）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）化學小組的同學在收集滿CO₂的集氣瓶中放入燃燒的鈉，鈉繼續(xù)燃燒，充分反應后生成黑色的碳和一種白色固體．
【做出猜想】白色固體的成分可能為：①氧化鈉  ②碳酸鈉  ③氧化鈉和碳酸鈉的混合物④氫氧化鈉  ⑤碳酸氫鈉
請指出以上不合理的猜想并說明理由④和⑤不合理，因為參加反應的物質(zhì)均不含氫元素．
【查閱資料】氧化鈉為白色粉末，溶于水生成氫氧化鈉；碳酸鈉溶液呈堿性．
【實驗探究】取少量樣品溶于水，將溶液分成兩份，一份加入酚酞溶液，變紅；另一份先加入過量的CaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，過濾，向濾液里加酚酞溶液，無明顯現(xiàn)象．
【得出結論】白色固體的成分為碳酸鈉．鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$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)量分數(shù)為7.3%的稀鹽酸100g，恰好完全反應得到中性溶液．試計算蒸干該溶液可得到的固體的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）實驗室制取二氧化碳用稀鹽酸與碳酸鈣反應，制取純凈、干燥的二氧化碳只需加一個除雜裝置和一個干燥裝置；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、氫氧化鉀與鹽酸反應求出鹽酸與生成氯化鈉的質(zhì)量比，利用這個質(zhì)量比關系，根據(jù)鹽酸的質(zhì)量求出氯化鈉的質(zhì)量．

解答 解：（1）實驗室用稀鹽酸與碳酸鈣的反應制取二氧化碳，化學反應式是：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物是固體和液體，反應條件是常溫，所以是過氧化氫溶液和二氧化錳反應生成水和氧氣，化學方程式為：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\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）【做出猜想】白色固體的成分可能為：①氧化鈉、②碳酸鈉、③氧化鈉和碳酸鈉的混合物、④氫氧化鈉、⑤碳酸氫鈉；因為化學小組的同學在收集滿CO₂的集氣瓶中放入燃燒的鈉，鈉繼續(xù)燃燒，參加反應的物質(zhì)均不含氫元素，所以猜想④（氫氧化鈉）和 ⑤（碳酸氫鈉）是不合理的；
【得出結論】取少量樣品溶于水，將溶液分成兩份，一份加入酚酞溶液，變紅，說明溶液顯堿性；另一份先加入過量的CaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，過濾，向濾液里加酚酞溶液，無明顯現(xiàn)象，所以說明溶液中含有碳酸根離子，白色固體的成分為碳酸鈉；于是得到鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為：4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2Na₂CO₃．
（3）設 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．

點評 同一收集方法收集到的氣體都有一定的特點，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，應根據(jù)實驗要求選擇合適的收集方法．