Question

3．為探究CO₂的化學(xué)性質(zhì)，需要制取并收集干燥的CO₂，以下是老師提供的一些實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）實(shí)驗(yàn)室制取CO₂的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）濃硫酸的作用是干燥二氧化碳?xì)怏w，收集裝置為B（填字母）；
（3）學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的廢液缸中收集了同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的廢液．小溪同學(xué)想探究廢液中溶質(zhì)的成分，請(qǐng)你共同參與探究，并回答下列問題：
【提出問題】廢液中的溶質(zhì)是什么物質(zhì)？
【做出猜想】小溪認(rèn)為廢液中溶質(zhì)只有氯化鈣．
你認(rèn)為還可能含有的溶質(zhì)是HCl（填化學(xué)式）；
【查閱資料】氯化鈣溶液呈中性．
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】
①小溪分別取少量該廢液和氯化鈣溶液加入到兩支試管中，并向其中分別滴入無色酚酞試液作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果兩支試管中溶液均為無色，于是小溪認(rèn)為自己的猜想是正確的．
②你認(rèn)為小溪的實(shí)驗(yàn)不能（填“能”或“不能”）證明她的猜想，理由是酚酞遇鹽酸也不變色，無法確定是否含有HCl．
③如果要證明你的猜想是正確的，你選擇的試劑是紫色石蕊試液，試驗(yàn)中可以看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液變紅．
【拓展與應(yīng)用】①若實(shí)驗(yàn)證明你的猜想是正確的，要想使處理后的廢液只有氯化鈣溶液，應(yīng)向廢液中加入過量的石灰石，反應(yīng)完成后靜置過濾，得到純凈的氯化鈣溶液．

Answer 1

分析 （1）稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)制取二氧化碳，濃硫酸可以吸收二氧化碳中的水蒸氣，并不與二氧化碳反應(yīng)，然后用排空氣法收集即可；
（2）根據(jù)濃硫酸的作用，進(jìn)行分析；
（3）反應(yīng)后的溶液中除了生成的氯化鈣之外，還可能有剩余的鹽酸．要證明鹽酸的存在可利用酸的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）根據(jù)反應(yīng)物稀鹽酸和碳酸鈣，生成物是氯化鈣、水、二氧化碳，所以化學(xué)反應(yīng)式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；制取二氧化碳可以用A裝置中的稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)；制取的氣體通過盛有濃硫酸的裝置，可以得到干燥的二氧化碳?xì)怏w；
（2）濃硫酸具有吸水性，能干燥二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳密度比空氣大，能溶于水，只能用向上排空氣法收集． 
（3）【做出猜想】鹽酸和大理石反應(yīng)時(shí)鹽酸可能有剩余，故猜想溶質(zhì)為HCl；
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】
鹽酸和大理石反應(yīng)時(shí)鹽酸可能有剩余，故猜想溶質(zhì)為HCl，要證明鹽酸剩余，即證明溶液呈酸性可利用酸的化學(xué)性質(zhì)，因此可用紫色石蕊試液或碳酸鈉溶液或較活潑的金屬，現(xiàn)象為溶液變紅或產(chǎn)生氣泡．小溪利用無色酚酞試液證明溶液呈酸性是錯(cuò)誤的，酚酞在酸性或中性溶液中都不變色．
【拓展與應(yīng)用】
要想將溶液中的氯化氫去掉，處理后的廢液只有氯化鈣溶液，則加入的物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)生成物中只能有氯化鈣溶解在水中，因此要加入不溶性的碳酸鈣或石灰石．如果呈酸性的廢液倒入下水道，會(huì)可能腐蝕管道或者污染水質(zhì)等．
故答案為：
（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑（2）干燥二氧化碳?xì)怏w，B；
（3）【做出猜想】HCl；
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】②不能，酚酞遇鹽酸也不變色，無法確定是否含有HCl；③紫色石蕊試液或碳酸鈉溶液或較活潑的金屬，溶液變紅或產(chǎn)生氣泡等合理答案；
【拓展與應(yīng)用】①石灰石（或CaCO₃粉末）等）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置的選取、方程式的書寫、以及藥品的選取原則，同學(xué)們一定要熟悉常見氣體的性質(zhì)．