Question

化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常常會出現(xiàn)意外情況，這是提升我們學(xué)科素養(yǎng)的良好機(jī)會，要根據(jù)具體情況區(qū)別對待，善于發(fā)現(xiàn)和解決問題．例如：①用高錳酸鉀制氧氣時，用用排水法收集到的氧氣略有紅色；②做細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時，集氣瓶破裂…的原因．潮陽區(qū)某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)對用鹽酸和大理石反應(yīng)得到的氣體X通入澄清石灰水中，始終沒有發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁的現(xiàn)象產(chǎn)生了興趣，于是同學(xué)們提出了自己的想法和做法，請你于他們一起完成以下探究．
[假設(shè)]小英的假設(shè)：澄清石灰水已變質(zhì)；
小青的假設(shè)：氣體X中除了有CO₂外，還有其它氣體．
[實(shí)驗(yàn)探究]
（1）小英的探究：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td>	實(shí)驗(yàn)步驟	可能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	化學(xué)方程式和實(shí)驗(yàn)結(jié)論
探究所用澄清石灰水是否變質(zhì)	①用一支試管另取少量原澄清石灰水；②取稀硫酸與碳酸鈉反應(yīng)制取CO2；③______．	步驟③中現(xiàn)象為：澄清石灰水變渾濁．	步驟②中反應(yīng)方程式為：______； 實(shí)驗(yàn)結(jié)論______．

（2）小青的探究

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td>	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
探究氣體X中是否含有其它氣體．	將氣體X通入： ______．	有白色沉淀生成．	實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氣體X中含有 ______氣體．

[實(shí)驗(yàn)反思]
（3）同學(xué)們經(jīng)過討論發(fā)現(xiàn)，只用一組實(shí)驗(yàn)裝置就可以同時完成上述兩個假設(shè)的探究．請你從圖中選擇一組合理的裝置______（填序號）．

（4）在上述合理裝置的第一支試管內(nèi)應(yīng)放入______溶液，該溶液的作用是______，第二支試管內(nèi)放入的溶液作用是______．
（5）在探究中，小英用稀硫酸代替稀鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)制取CO₂氣體，就不會使制得的CO₂氣體中混有影響其檢驗(yàn)的氣體，小英的理由是______，那么為什么實(shí)驗(yàn)室制取CO₂氣體時，不用稀硫酸而要用稀鹽酸，其理由是：______．

Answer 1

解：（1）要驗(yàn)證小英的假設(shè)：澄清石灰水已變質(zhì)，我們可以選用稀硫酸與碳酸鈉反應(yīng)制取CO₂，然后把二氧化碳?xì)怏w通入澄清的石灰水中，觀察石灰水是否變渾濁，若變渾濁，說明石灰水沒變質(zhì)，反之則變質(zhì)；然后寫出稀硫酸與碳酸鈉反應(yīng)制取CO₂的化學(xué)反應(yīng)式和結(jié)論．
（2）探究氣體X中是否含有氯化氫或HCl，將氣體X通入硝酸銀溶液，看硝酸銀溶液是否變渾濁，如變渾濁說明有氯化氫氣體，反之則沒有．
（3）符合長管進(jìn)，短管出原則的是裝制A．故答案為：A；
（4）檢驗(yàn)Cl^-的是AgNO₃溶液，如有氯化氫存在，AgNO₃溶液變渾濁，所以第一支試管中應(yīng)放AgNO₃溶液．在驗(yàn)證二氧化碳之前需除去氯化氫氣體，因此第二支試管中也應(yīng)放硝酸銀溶液，目的是驗(yàn)證氯化氫氣體是否已除盡；
（5）硫酸沒有揮發(fā)性，與碳酸鈉反應(yīng)生成較純的二氧化碳，然后通入石灰水，觀察是否變渾濁來驗(yàn)證石灰水是否變質(zhì)．稀硫酸與碳酸鈣反應(yīng)生成微溶的硫酸鈣，阻礙其后續(xù)反應(yīng)的進(jìn)行，所以實(shí)驗(yàn)室不能用稀硫酸與大理石反應(yīng)制取二氧化碳．
故答案為：[（1）③將產(chǎn)生的氣體通入所用澄清石灰水中
步驟②中反應(yīng)方程式為：H₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：所用澄清石灰水沒有變質(zhì)
（2）小青的探究：實(shí)驗(yàn)步驟：硝酸銀溶液 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氯化氫（或HCl）
（3）A （4）飽和的硝酸銀 檢驗(yàn)并除去CO₂中的HCl氣體 驗(yàn)證HCl氣體已除盡
（5）硫酸沒有揮發(fā)性 稀硫酸與碳酸鈣反應(yīng)生成微溶的硫酸鈣，阻礙其后續(xù)反應(yīng)的進(jìn)行（合理答案就給分）
分析：（1）選用其他藥品制取二氧化碳，并通入原有的石灰水中，觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論；
（2）探究探究氣體X中是否含有氯化氫或HCl，觀察現(xiàn)象寫出結(jié)論；
（3）根據(jù)檢驗(yàn)氣體的存在要遵循長管進(jìn)，短管出的原則判斷；
（4）要檢驗(yàn)Cl^-是AgNO₃溶液．要驗(yàn)證二氧化碳，需先將氯化氫除盡
（5）根據(jù)硫酸沒有揮發(fā)性及硫酸與碳酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣微溶分析
點(diǎn)評：本題考查實(shí)驗(yàn)中常見問題和防止問題的原因，并以實(shí)驗(yàn)探究的形式考查二氧化碳制取中可能出現(xiàn)的問題和解決驗(yàn)證的方法，做好此題要同學(xué)們具有綜合的化學(xué)知識．