Question

（10苏州36）下图A～F是实验室制备某些常见气体的装置示意图。

(1)实验室制备CO₂的化学方程式为：__________________________________ 可用的发生装置有：______________ (选填上图字母序号)。
(2)装置E或F相对于装置C在操作方面的优势为：______________________________。
(3)排水法收集与排空气法收集CO₂的比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集)

(4)块状石灰石和适量稀盐酸反应至气泡逸出不明显后，测得其残留液pH等于2。此时
取适量反应后溶液，逐滴滴入碳酸钠溶液，并用pH数字探测仪连续监测，得曲线如下
[pH为纵坐标，时间s(秒)为横坐标]：

①写出AB段内有关化学方程式____________________________________，
___________________________________________
②写出BC“平台”段化学方程式___________________________________________
③CD段上升的原因是：___________________________________________________。

Answer 1

(1) CaCO ₃+ 2HCl ="==" CaCl₂  + H₂ O + CO₂↑         BCDEF
(2) 便于控制反应的发生或停止
(3) 不与空气反应 集气瓶内液面下降至瓶口，且有气泡从瓶口逸出
结论①排水法集满二氧化碳现象明显或操作方便。
②排水法收集到的二氧化碳气体浓度或纯度较高。
(4) ①Na₂CO ₃+ 2HCl ="==2" NaCl + H₂ O + CO₂↑
CaCO ₃+ 2HCl ="==" CaCl₂  + H₂ O + CO₂↑
②Na₂CO ₃+ CaCl₂="==2" NaCl + CaCO ₃↓
③碳酸钠溶液呈碱性，过量的碳酸钠使溶液碱性增强

分析：（1）实验室通常用稀盐酸与大理石（或石灰石）反应制取二氧化碳；根据反应物的状态和反应条件确定发生装置．
（2）从操作是否简便、是否节约药品、是否节能环保、应用是否方便等角度进行考虑．
（3）从选择气体收集方法的依据和收集气体时的操作注意事项进行分析．
（4）先确定残留液中的溶质，根据残留液溶质的酸碱性确定AB段、BC段发生反应的化学方程式，CD段上升，说明溶液的碱性逐渐增强．
解答：解：（1）大理石（或石灰石）的主要成份是碳酸钙，盐酸的溶质是氯化氢气体，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，应选固-液不加热型的发生装置．
故答案为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；     B、C、D、E、F
（2）E装置：打开弹簧夹，从装置下面的开口处加入固体药品，从上面的开口处加入液体药品，反应开始，夹住弹簧夹，装置内的气体压强增大，使液体药品进入长颈漏斗并且上升，固体药品和液体药品分离，反应停止；F装置：固体药品放在球行管中，液体药品放在烧杯中，把球行管放入液体药品中，反应开始，把球行管拿出液体药品，反应停止．
故答案为：能随时控制反应的发生和停止
（3）能用向上排空气法收集的气体必须满足密度比空气大，不与空气发生反应等条件；用排水法收集气体时，当看到集气瓶口有气泡冒出，说明集气瓶中的水已排完，气体已收集满；通过实验分析可知，二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集，用排水法收集二氧化碳时能看到什么时候收集满，而用向上排空气法则不能，因而用排水法收集到的二氧化碳比较纯净．
故答案为：

		不与空气发生反应
	集气瓶口有气泡冒出
	二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集； 用排水法收集到的二氧化碳比较纯净．

（4）①残留液的PH为2，说明溶液显酸性，溶液中一定有盐酸，加入碳酸钠后，碳酸钠会和盐酸反应生成显中性的氯化钠，溶液的PH会逐渐升高．故答案为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
②残留液中除了有盐酸外，还有石灰石与盐酸反应生成的氯化钙，氯化钙溶液显中性，会和碳酸钠反应生成显中性的碳酸钙和显中性的氯化钠．故答案为：CaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+CaCO₃↓
③碳酸钠溶液显碱性，当盐酸、氯化钙反应完后继续滴加碳酸钠溶液，溶液也会显碱性，PH会逐渐增大．故答案为：碳酸钠溶液显碱性