Question

某实验小组欲以某浓度的盐酸和大理石为原料，利用图Ⅰ所示装置纸杯并检验二氧化碳．

（1）盐酸与碳酸钙反应的化学方程式为

 

．
（2）实验前，根据二氧化碳与石灰水的反应，该小组同学预测在B中应观察到的现象是

 

．
（3）实验开始后，B中并未观察到明显现象．经讨论后，该小组同学在A、B装置之间增加了C装置，重新开始实验，在B中观察到了预期现象．原因是

 

．
（4）将C装置中装满饱和碳酸氢钠溶液，即可用于收集二氧化碳，则二氧化碳应从

 

（填a或b）口进入C．
（5）实验室用过量的稀盐酸和大理石制取CO₂，取50g反应后的滤液，逐滴滴入碳酸钠溶液，测得滴入碳酸钠溶液的质量与产生沉淀的质量关系如图Ⅲ所示．
①实验中生成沉淀的最大质量是

 

g．
②开始加入碳酸钠溶液时，还没有沉淀的原因是

 

．
③计算原滤液中氯化钙的质量分数．（已知Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl）

Answer 1

考点：二氧化碳的实验室制法,气体的净化（除杂）,二氧化碳的检验和验满,有关溶质质量分数的简单计算,根据化学反应方程式的计算

专题：溶质质量分数与化学方程式相结合的计算,常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）实验室制取CO₂，是在常温下，用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．
（2）二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳．
（3）C装置的作用是：盐酸的浓度大，挥发出氯化氢气体，因此开始后，B中并未观察到明显现象；当在A、B装置之间增加了C装置后，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑当把氯化氢气体反应掉以后，就会看到澄清的石灰水变浑浊；将C装置中装满饱和碳酸氢钠溶液，即可用于收集二氧化碳，
（4）则二氧化碳应从b口进入，因为二氧化碳的密度比碳酸氢钠溶液的密度小．
（5）①根据图示信息找出沉淀的最大质量；
②根据稀盐酸过量，故加入碳酸钠后首先与过量的稀盐酸反应，然后再与氯化钙反应进行解答；
③根据沉淀的最大质量可求出原滤液中氯化钙的质量，然后根据溶质的质量分数的计算方法计算质量分数．

解答：解：（1）碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，配平即可，故答案为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（2）二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳；故答案为：澄清的石灰水变浑浊
（3）C装置的作用是：盐酸的浓度大，挥发出氯化氢气体，因此开始后，B中并未观察到明显现象；当在A、B装置之间增加了C装置后，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑当把氯化氢气体反应掉以后，就会看到澄清的石灰水变浑浊；故答案为：盐酸的浓度大，挥发出氯化氢气体，因此开始后，B中并未观察到明显现象；当在A、B装置之间增加了C装置后，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑当把氯化氢气体反应掉以后，就会看到澄清的石灰水变浑浊；
（4）将C装置中装满饱和碳酸氢钠溶液，即可用于收集二氧化碳，则二氧化碳应从b口进入，因为二氧化碳的密度比碳酸氢钠溶液的密度小，故答案为：b；
（5）①由图可以看出，生成沉淀的最大质量是5g；
②因稀盐酸过量，故加入碳酸钠后首先与过量的稀盐酸反应，然后再与氯化钙反应，所以开始反应不会生成沉淀；
③设原滤液中CaCl₂的质量为x
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl 
       111   100
        x     5g

111

x

=

100

5g

x=5.55g
故原滤液中氯化钙的质量分数为：

5.55g

50g

×100%=11.1%
故答案为：①5；②碳酸钠先与盐酸反应或在盐酸存在的情况下碳酸钙无法与之共存；③原滤液中氯化钙的质量分数是11.1%．

点评：本考点主要考查了二氧化碳的制取、检验和收集，同时也考查了化学方程式的书写，综合性比较强．要加强记忆，理解应用，本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．对物质分析及图象识别考查题，解题的关键是能对表格及图象有明确的认识，解决此题对培养学生良好的分析问题的能力有一定帮助．