Question

3．CO₂是生產和生活中的重要物質．請根據題目要求，回答下列問題：
（1 ）二氧化碳是空氣的重要組成部分，其用途有滅火（或氣體肥料等）；其溫室效應使地表溫度適宜生物生長，但溫室效應加劇又會影響生態系統，請列舉遏制溫室效應的措施植樹造林、減少化石燃料的燃燒、推廣太陽能、風能等清潔能源（至少2種）．

（2）為探究二氧化碳的性質，小明準備到實驗室制取一瓶二氧化碳．面對實驗室里眾多的實驗藥品、儀器，需要思考的問題如下：
①選擇實驗藥品、確定實驗原理的原則是有二氧化碳生成、反應速率快慢適中、得到的二氧化碳比較純凈，便于收集 （至少2條）．
②以石灰石和濃鹽酸為原料制取并收集干燥、純凈的二氧化碳氣體，所選儀器的連接順序為ACBF （寫儀器序號字母），其中在B、C裝置中均是將氣體從長（選填“長“或”短”）導管通入．
（3）請列舉一條二氧化碳的性質，并寫出驗證該性質的實驗方法．
（4）將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中，并無明顯反應現象，請設計實驗驗證CO₂和NaOH溶液確實發生了化學反應，簡述實驗操作及現象．
（5）某同學做完“二氧化碳的制取和性質“實驗后，廢液缸中盛有大量的鹽酸與氯化鈣的混合溶液（不考慮其他雜質）．為了對廢液進行處理，某同學做了如下實驗：取廢液缸上層清液 100.0g于燒杯中，逐滴滴入溶質質量分數為5.3%的碳酸鈉溶液至過量，滴入碳酸鈉溶液質量（g）與生成沉墊的質量（g）的變化關系如圖所示．試計算實驗過程中實際參加反應的碳酸鈉溶液的質量．

Answer 1

分析 （1）根據二氧化碳的用途以及危害來分析；
（2）根據制備氣體的藥品、原理、反應速率等來分析；根據氣體的制備、除雜和收集方法來分析；
（3）二氧化碳的化學性質有：可以與水反應生成碳酸，可以使澄清的石灰水變渾濁等；
（4）根據碳酸鹽的檢驗方法來分析；
（5）產生沉淀前鹽酸消耗了20．g碳酸鈉溶液，由沉淀質量，根據碳酸鈉與氯化鈣反應的化學方程式可以計算出與氯化鈣反應的碳酸鈉溶液的質量．兩部分碳酸鈉溶液合起來就是實際參加反應的碳酸鈉溶液的質量．

解答 解：（1）二氧化碳的用途比較廣泛，可用于滅火、做氣體肥料，還是重要的化工原料；遏制溫室效應就需要減少二氧化碳的排放，可以植樹造林、減少化石燃料的燃燒、推廣太陽能、風能等清潔能源；故填：滅火（或氣體肥料等）；植樹造林、減少化石燃料的燃燒、推廣太陽能、風能等清潔能源（答案合理即可）；
（2）①制備二氧化碳氣體時，選擇藥品、實驗原理的原則是有二氧化碳生成、反應速率快慢適中、得到的二氧化碳比較純凈，便于收集；故填：有二氧化碳生成、反應速率快慢適中、得到的二氧化碳比較純凈，便于收集；
②鹽酸具有揮發性，二氧化碳氣體中混有氯化氫氣體和水蒸氣，需要先用碳酸氫鈉溶液除去氯化氫，然后用濃硫酸除去水蒸氣，最后用向上排空氣法來收集，除雜和干燥時，氣體都是從長管進入，故填：ACBF；長；
（3）二氧化碳能與水反應生成碳酸，檢驗的方法是：將二氧化碳通入石蕊溶液中，溶液變紅；或能使澄清的石灰水變渾濁，檢驗的方法是：將二氧化碳通入澄清的石灰水，溶液變渾濁；故填：與水反應生成碳酸等，將二氧化碳通入石蕊溶液中，溶液變紅（答案合理即可）；
（4）二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，碳酸鈉能與鹽酸反生成二氧化碳氣體，能與氯化鋇溶液反應生成白色沉淀，能與氫氧化鈣溶液反應生成白色沉淀；故填：取樣，滴加稀鹽酸，有氣泡產生（或取樣，滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成或取樣，滴加氫氧化鈣溶液，有白色沉淀生成）；
（5）解：設與氯化鈣反應時，需要碳酸鈉溶液的質量為x
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
 106                    100     
x•5.3%                 1g       
$\frac{106}{100}=\frac{x•5.3%}{1g}$
x=20g
參加反應的碳酸鈉溶液的質量為20g+20g=40g
答：實驗過程中實際參加反應的碳酸鈉溶液的質量為40g．

點評 本題考查了氣體的反應原理、實驗注意事項及根據化學方程式的計算等有關基礎內容，要求學生在平時要扎實基礎，靈活運用．