命題要點:
1.實驗藥品:大理石(或石灰石)與稀鹽酸
【特别提醒】藥品的選擇
(1)能否用濃鹽酸代替稀鹽酸,請說明理由。
不能,因為濃鹽酸具有揮發性,會使收集的CO2氣體不純。
(2)能否用稀硫酸代替稀鹽酸,請說明理由。
不能,因為稀硫酸與大理石或石灰石反應生成的硫酸鈣微溶于水,覆蓋在大理石或石灰石表面,阻止了CaCO3與酸的接觸,使反應不能持續進行。
(3)能否用碳酸鈉或碳酸鉀代替大理石或石灰石,請說明理由。
不能,因為碳酸鈉或碳酸鉀與稀鹽酸反應速率過快,不利于CO2的收集。
2.反應原理:CaCO3+2HCl=== CaCl2+CO2↑+H2O。
3.實驗裝置
(1)發生裝置
說明:①A裝置的優點安裝簡單,容易操作;
②B裝置中長頸漏鬥末端應伸入液面以下,以防生成的氣體從長頸漏鬥逸出_;
③C裝置相對B裝置的優點是可控制反應速率;
④D裝置的優點:可随時控制反應的發生與停止。
a.控制反應發生的原理:打開彈簧夾,液體與固體接觸反應發生;
b.控制反應停止的原理:關閉彈簧夾,生成的氣體使裝置内壓強增大,把液體壓入長頸漏鬥(或多孔隔闆以下),使固體和液體分離,反應停止。
(2)收集裝置
4.檢驗與驗滿
(1)檢驗:将産生的氣體通入澄清石灰水,若澄清石灰水變渾濁,證明是二氧化碳(如圖1)。
(2)驗滿:将燃着的木條放在集氣瓶瓶口(或短導管口),若燃着的木條立即熄滅,則說明CO2已收集滿(如圖2)。
5.淨化
(1)若要制取一瓶純淨、幹燥的CO2,裝置中導管接口從左到右的連接順序為a→b→c→d→e。
(2)各裝置的作用
飽和NaHCO3溶液的作用:除去CO2中混有的HCl;
AgNO3溶液的作用:檢驗HCl是否除淨;
濃硫酸的作用:幹燥CO2(或除去CO2中混有的水蒸氣。
針對訓練:
例 如圖是實驗室制取氣體的常用裝置。
(1)實驗室常用大理石與稀鹽酸而不選用木炭在充足的氧氣中燃燒制取CO2的原因是什麼?
因為反應物中有氧氣,會導緻收集的二氧化碳不純。(合理即可)
(2)實驗室制取CO2選用的發生裝置為________,并寫出該反應的化學方程式。
CaCO3+2HCl=== CaCl2+CO2↑+H2O
(3)請在F處方框中畫出收集CO2 的裝置(隻畫試管和導氣管)。
(4)(2017湘潭)某同學取一定濃度的鹽酸與石灰石反應,将生成的氣體通入新制的澄清石灰水中,始終未見渾濁,請寫出可能的原因。
鹽酸濃度過大。(合理即可)
(5)C裝置相對于B裝置的優點是能控制反應的發生與停止,請簡述使C裝置中反應發生及停止的原理。
當打開彈簧夾,固體與液體接觸,反應便能發生。當用彈簧夾夾緊膠皮管時,産生的氣體使裝置内的壓強增大,液體被壓回到長頸漏鬥中,與固體反應物分離,反應停止。
(6)制得的CO2中常含有少量的氯化氫氣體和水蒸氣,可用D、E裝置進行除雜,則裝置正确的連接順序是:混合氣體→c→d→a→b→收集裝置。(用導氣管端口字母表示)
(7)實驗結束後,同學們發現試管内仍有石灰石剩餘,請你幫他們進行處理。(簡要寫出操作步驟)
将試管内的廢液倒入指定的廢液缸内,再用水清洗石灰石,待清洗幹淨後放入指定容器内。
(8)右圖是某同學制取CO2氣體的發生裝置,寫出用它代替B裝置的優點。(寫一點即可)
廢物利用并且能随時控制反應的發生和停止。(合理即可)
(9)如圖裝置可以用來測定生成的CO2的體積,在水面上放一層植物油的目的是防止二氧化碳溶于水或與水反應,植物油上方原有的空氣對實驗的結果________(填“有”或“沒有”)影響。
(10)碳酸氫鈉加熱生成碳酸鈉、水和二氧化碳。為驗證碳酸氫鈉加熱有二氧化碳氣體生成,小明用下圖裝置進行實驗。他認為隻要觀察到小氣球膨脹,就能說明生成了二氧化碳。同學們讨論後認為小明的依據不充分,原因是裝置内的空氣加熱時體積增大,也能使小氣球膨脹。小紅認為在X處預先加入少量澄清石灰水,觀察到澄清石灰水變渾濁_,就可證明有二氧化碳生成,也可将澄清石灰水換作紫色石蕊溶液,同樣能證明。
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