Question

5．某化學小組用大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳氣體，并進行性質實驗．如圖是有關實驗的部分裝置，請根據要求回答問題：

（1）a儀器的名稱為長頸漏斗，甲同學用A和C組合制取二氧化碳，乙同學用B和C組合制取二氧化碳，你認為哪個同學的組合更便于控制反應乙（填“甲”或“乙”）．
（2）甲同學利用裝置D進行性質實驗時，觀察到紫色石蕊試液變紅色，將紅色液體充分加熱未能重新變為紫色，你認為可能的原因是通入的二氧化碳氣體中含有少量氯化氫氣體；為使上述紅色液體加熱后能重新變為紫色，在氣體通入裝置D之前可接入上圖裝置F（填字母），在該裝置中發生的主要化學反應方程式為NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑．
（3）乙同學將CO₂通入到氫氧化鈉溶液中，無明顯現象，經過思考討論后，設計了如圖G裝置，使該反應有了明顯現象，則裝置G中的現象為小氣球逐漸膨脹起來．

Answer 1

分析 用大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳氣體，并進行性質實驗，根據實驗裝置圖可知，大理石為固體，鹽酸為液體，反應不需要加熱，為了便于控制反應可選用乙裝置，因為氯化氫易揮發，所以制得的二氧化碳中含有氯化氫雜質，產生的二氧化碳要通過飽和碳酸氫鈉溶液，可以除去氣體中氯化氫，然后通過濃硫酸可得干燥的二氧化碳氣體，可用向上排空氣法收集二氧化碳氣體，產生的二氧化碳氣體可被氫氧化鈉溶液吸收，使容器中的壓強減小，所以檢驗二氧化碳與氫氧化鈉的反應可用G裝置進行，可觀察到明顯的現象，
（1）根據實驗室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進行分析；
根據B裝置可以利用氣體的壓強將固體和液體分離進行分析；
（2）根據鹽酸具有揮發性進行分析；
根據碳酸氫鈉和鹽酸反應會生成二氧化碳氣體進行分析；
（3）根據二氧化碳會與氫氧化鈉反應，導致錐形瓶內的壓強減小進行分析．

解答 解：用大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳氣體，并進行性質實驗，根據實驗裝置圖可知，大理石為固體，鹽酸為液體，反應不需要加熱，為了便于控制反應可選用乙裝置，制得的二氧化碳中含有氯化氫雜質，所以產生的二氧化碳要通過飽和碳酸氫鈉溶液，可以除去氣體中氯化氫，然后通過濃硫酸可得干燥的二氧化碳氣體，可用向上排空氣法收集二氧化碳氣體，產生的二氧化碳氣體可被氫氧化鈉溶液吸收，使容器中的壓強減小，所以檢驗二氧化碳與氫氧化鈉的反應可用G裝置進行，可觀察到明顯的現象，
（1）儀器的圖和用途可知a為長頸漏斗；在A裝置中一旦石灰石和稀鹽酸反應，則只有在至少一種反應物反應完全后，反應才能停止；而在B裝置中，把石灰石放在隔板上，稀鹽酸通過長頸漏斗加入，使用時，讓稀鹽酸與石灰石接觸，反應開始，產生氣體；不用時，可把導氣管用止水夾夾住，產生的氣體不能導出試管，造成試管內氣體越來越多，壓強越來越大，液體被壓到長頸漏斗中，固體和液體分離，反應停止，所以乙同學的組合更便于控制反應，
故答案為：長頸漏斗；乙；
（2）鹽酸具有揮發性，所以甲同學利用裝置D進行性質實驗時，觀察到紫色石蕊試液變紅色，將紅色液體充分加熱未能重新變為紫色，原因是：通入的二氧化碳氣體中含有少量氯化氫氣體，為使上述紅色液體加熱后能重新變為紫色，在氣體通入裝置D之前可接入如圖裝置F，碳酸氫鈉和鹽酸反應會生成二氧化碳氣體、氯化鈉和水，化學方程式為：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，
故答案為：通入的二氧化碳氣體中含有少量氯化氫氣體；F；NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）二氧化碳會與氫氧化鈉反應，導致錐形瓶內的壓強減小，所以裝置G中的現象為小氣球逐漸膨脹起來．
故答案為：小氣球逐漸膨脹起來．

點評 本題考查了實驗室制取氣體的發生裝置、收集方法的選擇以及氣體的性質檢驗，可依據氣體發生裝置、收集方法的依據及氣體的性質逐一分析．