Question

14．某实验小组利用下图所示装置进行实验．

已知：二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中的溶解度非常小．
（1）制取纯净的二氧化碳：进行此实验时，将C装置ba两端分别与B、E装置连接．
A中液体为澄清石灰水，B中固体为大理石，C中液体为饱和碳酸氢钠溶液，打开K₁，
关闭K₂，将分液漏斗中的稀盐酸滴入B中，关闭分液漏斗的活塞．B中发生反应的化
学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；当A中出现大量浑浊时，
后续操作为打开K₂，关闭K₁，可在C中收集到较纯净的二氧化碳．
（2）研究CO₂与水反应：进行此实验时，将D装置c、d两端分别与B、E装置连接．A中液体为紫色石蕊溶液，B中固体为碳酸钠，D中液体为浓硫酸，E中放一朵干燥的紫色石蕊小花．将分液漏斗中的稀硫酸滴入B中．A中发生反应的化学方程式为CO₂+H₂O═H₂CO₃；观察到A中紫色石蕊溶液变红，E中干燥紫色石蕊小花不变红，说明使紫色石蕊变色的是碳酸、不是CO₂．

Answer 1

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．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．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，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．
（2）根据二氧化碳和水会生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变成红色进行分析；

解答 解：（1）制取纯净的二氧化碳：进行此实验时，将C装置ba两端分别与B、E装置连接．已知A中液体为澄清石灰水，B中固体为大理石，C中液体为饱和碳酸氢钠溶液，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E、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；打开K₁，关闭K₂，将分液漏斗中的稀盐酸滴入B中，关闭分液漏斗的活塞．B中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，故发生反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；当A中出现大量浑浊时，后续操作为打开K₂，关闭K₁，可在C中收集到较纯净的二氧化碳．
（2）已知A中液体为紫色石蕊溶液，而CO₂具有的化学性质是：CO₂+H₂O=H₂CO₃；观察到A中紫色石蕊溶液变红，E中干燥紫色石蕊小花不变红，二氧化碳和水会生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变成红色，而CO₂不能，故答案为：H₂O+CO₂═H₂CO₃；A中紫色石蕊溶液变红，E中干燥紫色石蕊小花不变红；
故答案为：
（1）ba；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑； 打开K₂，关闭K₁；
（2）CO₂+H₂O═H₂CO₃； A中紫色石蕊溶液变红，E中干燥紫色石蕊小花不变红．

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．