Question

17．下圖是某課外活動小組的同學設計的實驗室制取二氧化碳并檢驗其性質的裝置示意圖，請回答下列問題：

（1）代號a所指儀器的名稱是試管
（2）將A中產生的氣體通入到B中一會兒，未見其中變渾濁．李祥同學認為這是濃鹽酸揮發出的HCl氣體干擾所致．他用化學方程式表示為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 你的解釋還可更簡捷，請用一個化學方程式表示：2HCl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O；；
（3）張華同學用燒瓶收集A中產生的氣體后，向其中加入過量無色透明的M溶液組成C裝置，振蕩，發現燒瓶中的氣球逐漸變大，且溶液始終無色透明，則M可能是KOH（或NaOH） （填寫一種物質的化學式）；
（4）請設計一個方案，驗證C裝置中反應的生成物中含有CO₃^2-．簡述實驗過程：向其中加入BaCl₂溶液，若生成白色沉淀，即可證明其中含CO₃^2-（或：向其中加入過量（或足量）的稀鹽酸，若有氣泡冒出，則可證明其中含CO₃^2-．

Answer 1

分析 實驗室制取CO₂，是在常溫下，用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．將A中產生的氣體通入到B中一會兒，未見其中變渾濁，更簡捷的解釋是：鹽酸和氫氧化鈣溶液反應生成氯化鈣和水，配平即可；振蕩，發現燒瓶中的氣球逐漸變大，且溶液始終無色透明，說明二氧化碳與M溶液反應無變化，M溶液是NaOH（或KOH）溶液；要證明生成物中含有CO₃^2-，向其中加入BaCl₂溶液或足量的稀鹽酸都可．

解答 解：（1）試管是常用的反應容器；
（2）將A中產生的氣體通入到B中一會兒，未見其中變渾濁，更簡捷的解釋是：鹽酸和氫氧化鈣溶液反應生成氯化鈣和水，配平即可；反應的方程式為：2HCl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O      
（3）振蕩，發現燒瓶中的氣球逐漸變大，且溶液始終無色透明，說明二氧化碳與M溶液反應無變化，M溶液是NaOH（或KOH）溶液；
（4）要證明生成物中含有CO₃^2-，向其中加入BaCl₂溶液或足量的稀鹽酸都可，即向其中加入BaCl₂溶液，若生成白色沉淀，即可證明其中含CO₃^2-；故答案為：向其中加入BaCl₂溶液，若生成白色沉淀，即可證明其中含CO₃^2-（或：向其中加入過量（或足量）的稀鹽酸，若有氣泡冒出，則可證明其中含CO₃^2-（或其他合理表述）
故答案為：（1）試管；
（2）2HCl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O；
（3）KOH（或NaOH）；
（4）向其中加入BaCl₂溶液，若生成白色沉淀，即可證明其中含CO₃^2- （或：向其中加入過量（或足量）的稀鹽酸，若有氣泡冒出，則可證明其中含CO₃^2- （或其他合理表述）．

點評 本考點主要考查了二氧化碳和氧氣的制法、碳酸根離子的檢驗，同時也考查了二氧化碳的性質和化學方程式的書寫，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．