Question

9．結(jié)合圖示實驗裝置，回答下列問題．

（1）圖中a、b儀器的名稱：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”），反應的化學方程式為
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；如用D裝置收集O₂，則氣體收集完畢時，應先從水中取出導氣管（填“從水中取出導氣管”或“熄滅酒精燈”）；如用F裝置收集O₂，則驗滿的方法是將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復燃，證明氧氣滿了．
（3）實驗室制取氫氣時，如用G裝置收集H₂，則氣體應從d端通入（填“c”或“d”）．
（4）小紅同學想探究實驗室中用石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳后廢液中溶質(zhì)的成分，請你一同參與探究并回答問題．
【提出問題】廢液中的溶質(zhì)是什么物質(zhì)？
【作出猜想】小紅認為廢液中溶質(zhì)只有CaCl₂；你認為還可能含有的溶質(zhì)是HCl（填化學式）．
【查閱資料】CaCl₂溶液呈中性．
【實驗與結(jié)論】①請你寫出碳酸鈣和鹽酸反應的化學方程式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色酚酞試液做對比實驗，結(jié)果兩支試管中溶液均無色，于是小紅認為自己的猜想是正確的．
③你認為小紅的實驗不能（填“能”或“不能”）證明她的猜想，理由是HCl的存在也不會使酚酞試液變色．
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
【拓展與應用】①若實驗證明了你的猜想是正確的，向廢液中加入過量的碳酸鈣，反應完成后過濾，即可得到只含CaCl₂一種溶質(zhì)的溶液．
②經(jīng)實驗證明了你的猜想是正確．某同學繼續(xù)做了如下實驗：取廢液20.0g于燒杯中，逐滴滴入碳酸鈉溶液至過量，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．試計算：
（�。�廢液中CaCl₂的質(zhì)量分數(shù)；
（ⅱ）碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 試管是常用的反應容器，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；實驗結(jié)束應先移出導管，后熄滅酒精燈，其原因是：防止水倒流，使試管炸裂；氧氣的驗滿方法是：將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復燃，證明氧氣滿了．實驗室制取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．實驗室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應制氫氣的，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．小紅認為廢液中溶質(zhì)只有CaCl₂；我認為還可能是氯化鈣和鹽酸的混合物；我認為小紅的實驗不能證明她的猜想，理由是HCl的存在也不會使酚酞試液變色；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；若實驗證明了我的猜想是正確的，向廢液中加入過量的碳酸鈣，反應完成后過濾，即可得到只含CaCl₂一種溶質(zhì)的溶液；有關(guān)的計算要準確．

解答 解：（1）試管是常用的反應容器，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；實驗結(jié)束應先移出導管，后熄滅酒精燈，其原因是：防止水倒流，使試管炸裂；氧氣的驗滿方法是：將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復燃，證明氧氣滿了；故答案為：A；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；從水中取出導氣管；將帶火星的木條平放在集氣瓶口，木條復燃，證明氧氣滿了；
（3）實驗室制取氫氣時，如用G裝置收集H₂，則氣體應從短管進入，因為氫氣的密度比空氣小；故答案為：d；
（4）小紅認為廢液中溶質(zhì)只有CaCl₂；我認為鹽酸過量時，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；我認為小紅的實驗不能證明她的猜想，理由是HCl的存在也不會使酚酞試液變色；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的存在也不會使酚酞試液變色；A；
【拓展與應用】若實驗證明了我的猜想是正確的，向廢液中加入過量的碳酸鈣，反應完成后過濾，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)量分數(shù)為：$\frac{111g}{20g}×100%$=5.55%
碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{1.06g}{30g-10g}$×100%=5.3%
答：（�。┰搹U液中CaCl₂的質(zhì)量分數(shù)為5.55%
（ⅱ）碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為5.3%
故答案為：5.55%；5.3%；

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫和有關(guān)化學方程式的計算等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態(tài)和反應的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．