Question

9．結(jié)合圖示實(shí)驗(yàn)裝置，回答下列問(wèn)題．

（1）圖中a、b儀器的名稱(chēng)：a試管，b集氣瓶．
（2）用高錳酸鉀固體制氧氣，選用的發(fā)生裝置是A（填“A”、“B”或“C”），反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；如用D裝置收集O₂，則氣體收集完畢時(shí)，應(yīng)先從水中取出導(dǎo)氣管（填“從水中取出導(dǎo)氣管”或“熄滅酒精燈”）；如用F裝置收集O₂，則驗(yàn)滿(mǎn)的方法是將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明氧氣滿(mǎn)了．
（3）實(shí)驗(yàn)室制取氫氣時(shí)，如用G裝置收集H₂，則氣體應(yīng)從d端通入（填“c”或“d”）．
（4）小紅同學(xué)想探究實(shí)驗(yàn)室中用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳后廢液中溶質(zhì)的成分，請(qǐng)你一同參與探究并回答問(wèn)題．
【提出問(wèn)題】廢液中的溶質(zhì)是什么物質(zhì)？
【作出猜想】小紅認(rèn)為廢液中溶質(zhì)只有CaCl₂；你認(rèn)為還可能含有的溶質(zhì)是HCl（填化學(xué)式）．
【查閱資料】CaCl₂溶液呈中性．
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】①請(qǐng)你寫(xiě)出碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
②分別取少量該廢液和CaCl₂溶液加入到兩支試管中，并向其中分別滴入無(wú)色酚酞試液做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果兩支試管中溶液均無(wú)色，于是小紅認(rèn)為自己的猜想是正確的．
③你認(rèn)為小紅的實(shí)驗(yàn)不能（填“能”或“不能”）證明她的猜想，理由是HCl的存在也不會(huì)使酚酞試液變色．
④如果要證明你的猜想是正確的，你可以選擇A（填字母）來(lái)代替酚酞試液．
A．石蕊試液        B．氫氧化鈉溶液       C．稀鹽酸       D．硝酸銀溶液
【拓展與應(yīng)用】①若實(shí)驗(yàn)證明了你的猜想是正確的，向廢液中加入過(guò)量的碳酸鈣，反應(yīng)完成后過(guò)濾，即可得到只含CaCl₂一種溶質(zhì)的溶液．
②經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明了你的猜想是正確．某同學(xué)繼續(xù)做了如下實(shí)驗(yàn)：取廢液20.0g于燒杯中，逐滴滴入碳酸鈉溶液至過(guò)量，滴入碳酸鈉溶液質(zhì)量（/g）與生成沉淀的質(zhì)量 （/g）的變化關(guān)系如圖所示．試計(jì)算：
（�。�廢液中CaCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（ⅱ）碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 試管是常用的反應(yīng)容器，集氣瓶是收集氣體的儀器；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．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(shí)驗(yàn)結(jié)束應(yīng)先移出導(dǎo)管，后熄滅酒精燈，其原因是：防止水倒流，使試管炸裂；氧氣的驗(yàn)滿(mǎn)方法是：將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明氧氣滿(mǎn)了．實(shí)驗(yàn)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．實(shí)驗(yàn)室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應(yīng)制氫氣的，氫氣難溶于水，密度比空氣的密度小，因此可以用排水法和向下排空氣法收集．小紅認(rèn)為廢液中溶質(zhì)只有CaCl₂；我認(rèn)為還可能是氯化鈣和鹽酸的混合物；我認(rèn)為小紅的實(shí)驗(yàn)不能證明她的猜想，理由是HCl的存在也不會(huì)使酚酞試液變色；要證明有鹽酸，可以滴加紫色石蕊試液，紫色變紅色，就證明有鹽酸；若實(shí)驗(yàn)證明了我的猜想是正確的，向廢液中加入過(guò)量的碳酸鈣，反應(yīng)完成后過(guò)濾，即可得到只含CaCl₂一種溶質(zhì)的溶液；有關(guān)的計(jì)算要準(zhǔn)確．

解答 解：（1）試管是常用的反應(yīng)容器，集氣瓶是收集氣體的儀器，故答案為：試管；集氣瓶；
（2）如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，要注意配平；實(shí)驗(yàn)結(jié)束應(yīng)先移出導(dǎo)管，后熄滅酒精燈，其原因是：防止水倒流，使試管炸裂；氧氣的驗(yàn)滿(mǎn)方法是：將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明氧氣滿(mǎn)了；故答案為：A；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；從水中取出導(dǎo)氣管；將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，證明氧氣滿(mǎn)了；
（3）實(shí)驗(yàn)室制取氫氣時(shí)，如用G裝置收集H₂，則氣體應(yīng)從短管進(jìn)入，因?yàn)闅錃獾拿芏缺瓤諝庑。还蚀鸢笧椋篸；
（4）小紅認(rèn)為廢液中溶質(zhì)只有CaCl₂；我認(rèn)為鹽酸過(guò)量時(shí)，還可能是氯化鈣和鹽酸的混合物；碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，配平即可；我認(rèn)為小紅的實(shí)驗(yàn)不能證明她的猜想，理由是HCl的存在也不會(huì)使酚酞試液變色；要證明有鹽酸，可以滴加紫色石蕊試液，紫色變紅色，就證明有鹽酸；故答案為：HCl；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；不能；HCl的存在也不會(huì)使酚酞試液變色；A；
【拓展與應(yīng)用】若實(shí)驗(yàn)證明了我的猜想是正確的，向廢液中加入過(guò)量的碳酸鈣，反應(yīng)完成后過(guò)濾，即可得到只含CaCl₂一種溶質(zhì)的溶液；故答案為：①碳酸鈣；
②設(shè)廢液中氯化鈣的質(zhì)量為x，參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為y；
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
 106   111   100
  y     x    1.0g      $\frac{111}{100}=\frac{x}{1.0g}$   x=1.11g      $\frac{106}{100}=\frac{y}{1.0g}$  y=1.06g；
該廢液中CaCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{111g}{20g}×100%$=5.55%
碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{1.06g}{30g-10g}$×100%=5.3%
答：（ⅰ）該廢液中CaCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.55%
（ⅱ）碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.3%
故答案為：5.55%；5.3%；

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查了儀器的名稱(chēng)、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)和有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算等，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．