Question

14．根據下列儀器裝置，回答有關問題．

（1）制取氧氣．實驗室選用裝置A制取氧氣時，用到的化學藥品是KClO₃和MnO₂（用化學式表示）；收集氧氣可以選用的裝置是C填裝置序號）．實驗結束熄滅酒精燈的操作為用燈帽蓋滅（蓋滅后輕提下燈帽）．
（2）制取二氧化碳．用一定濃度的鹽酸與石灰石反應制取二氧化碳氣體，發生反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．為制得干燥、純凈的二氧化碳氣體，所選裝置的連接順序為（B）→H→（E）→干燥、純凈CO₂ （在括號內填裝置序號）．
（3）進一步探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應．
【提出問題】制取干燥、純凈的二氧化碳氣體流程中，選用裝置H而不用G，因為碳酸鈉溶液中通入二氧化碳發生反應：Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃．向氫氧化鈉溶液中通入一定量二氧化碳后，所得溶液中溶質是什么？
【查閱資料】碳酸氫鈉與氫氧化鈉發生反應：NaOH+NaHCO₃═Na₂CO₃+H₂O；Ca（HCO₃）₂溶于水．
【猜想】所得溶液中的溶質是：
①Na₂CO₃；②NaHCO₃；③Na₂CO₃和NaHCO₃；④Na₂CO₃和NaOH．
【實驗】請你參與下列驗證猜想③的實驗，完成探究報告．

步驟和方法	現象	分析
取少量反應后的溶液，加入足量的CaCl2溶液	產生白色沉淀	發生反應的方程式： CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
過濾，向濾液中加入少量NaOH溶液	產生白色沉淀	結論：猜想③正確

【討論】二氧化碳通入一定量的氫氧化鈉溶液，影響反應后生成物成分的決定因素
是通入二氧化碳的量多少．

Answer 1

分析 制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱，加熱高錳酸鉀時，試管口要放一團棉花，是為了防止高錳酸鉀粉末進入導管．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．實驗室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．（1）裝置A是固體加熱型，且試管口無棉花，說明是用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣，氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，據此選擇收集裝置，（2）根據石灰石和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳書寫方程式，該反應屬于固液常溫型，故選發生裝置B，干燥二氧化碳用濃硫酸．實驗探究中，猜想所得溶液中的溶質是：①Na₂CO₃；②NaHCO₃；③Na₂CO₃和NaHCO₃；④Na₂CO₃和NaOH；探究報告中，取少量反應后的溶液，加入足量的CaCl₂溶液，產生白色沉淀；過濾，向濾液中加入少量NaOH溶液產生白色沉淀，因為碳酸氫鈉在堿性的條件下溶解度很小，結晶析出，結論：猜想③正確；二氧化碳通入一定量的氫氧化鈉溶液，影響反應后生成物成分的決定因素是通入二氧化碳的量多少．

解答 解：（1）如果用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣就需要加熱，加熱高錳酸鉀時，試管口要放一團棉花，是為了防止高錳酸鉀粉末進入導管；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集；實驗結束熄滅酒精燈的操作為：用燈帽蓋滅，蓋滅后輕提下燈帽；故答案為：KClO₃ 和MnO₂  C   用燈帽蓋滅（蓋滅后輕提下燈帽）
（2）根據石灰石和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳書寫方程式，該反應屬于固液常溫型，故選發生裝置B，干燥二氧化碳用濃硫酸；要先除雜質后干燥，故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O； B； E；
（3）【猜想】實驗探究中，猜想所得溶液中的溶質是：①Na₂CO₃；②NaHCO₃；③Na₂CO₃和NaHCO₃；④Na₂CO₃和NaOH；故答案為：Na₂CO₃和NaOH
【實驗】探究報告中，取少量反應后的溶液，加入足量的CaCl₂溶液，產生白色沉淀；過濾，向濾液中加入少量NaOH溶液產生白色沉淀，因為碳酸氫鈉在堿性的條件下溶解度很小，結晶析出，結論：猜想③正確；故答案為：

步驟和方法	現象	分析
	產生白色沉淀	CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl（2分）
過濾，向濾液中加入少量NaOH溶液

【討論】二氧化碳通入一定量的氫氧化鈉溶液，影響反應后生成物成分的決定因素是通入二氧化碳的量多少；故答案為：通入二氧化碳的量多少

點評 本考點主要考查了藥品的選擇、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫和實驗探究等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．