Question

3．化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室完成二氧化碳制取實(shí)驗(yàn)．
第一步：利用A圖檢查裝置氣密性．請你描述該小組檢查氣密性的原理：向外拉活塞時，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，長頸漏斗下端有氣泡冒出，說明裝置氣密性好．
第二步：制氣
小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時，誤拿實(shí)驗(yàn)桌上的稀硫酸做實(shí)驗(yàn)（如上圖B），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，剛倒入稀硫酸時有一定量的氣泡產(chǎn)生，但一會兒反應(yīng)就停止了．小組對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析討論：
【提出猜想】
小明認(rèn)為：可能是稀硫酸的濃度太低；
小麗認(rèn)為：可能是石灰石中含CaCO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)太低；
為確定上述兩個方面的原因，小組同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)探究：
【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）小明取實(shí)驗(yàn)后的廢液，向其中加入少量金屬鋅，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生，證明猜想不成立．
（2）小麗把實(shí)驗(yàn)后的廢液進(jìn)行過濾，得到其中的固體，洗滌干凈后弄碎，向其中加入一定量的稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，也證明猜想不成立．
【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）小組針對實(shí)驗(yàn)結(jié)果，陷入了新的疑問．于是查閱資料發(fā)現(xiàn)：CaCO₃+H₂SO₄=CaSO₄+H₂O+CO₂↑，其中硫酸鈣是微溶的物質(zhì)．小組同學(xué)針對這一信息作出解釋是：硫酸鈣是一種微溶物，會覆蓋在碳酸鈣的表面阻止反應(yīng)的進(jìn)行．
（2）為了同樣在使用稀硫酸實(shí)驗(yàn)前提下，達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)藥品石灰石和裝置的改進(jìn)．
a．請問該小組對藥品作了如何改進(jìn)：將石灰石加工成粉末狀；
b．小組選擇C裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，優(yōu)點(diǎn)是能控制反應(yīng)的發(fā)生與停止．
（3）實(shí)驗(yàn)室廢液未經(jīng)處理直接倒入下水道是不允許的，原因是會腐蝕下水管道（或造成水體污染）等．

Answer 1

分析 第一步：根據(jù)向外拉活塞時裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，說明裝置氣密性好分析．
【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）用活潑的金屬來檢驗(yàn)酸的濃度；
（2）根據(jù)檢驗(yàn)碳酸鈣存在的方法來分析；
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）碳酸鈣與稀硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣是一種微溶物，會覆蓋在碳酸鈣的表面阻止反應(yīng)的進(jìn)行，
（2）a．從增大反應(yīng)之間的接觸面積來分析；
b．根據(jù)將長頸漏斗改為注射器來分析；
（3）根據(jù)酸的性質(zhì)分析危害．

解答 解：第一步：向外拉活塞時，該裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)減小，長頸漏斗下端冒出氣泡，說明裝置氣密性好，故答案：向外拉活塞時，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，長頸漏斗下端有氣泡冒出，說明裝置氣密性好．
【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）小明可向?qū)嶒?yàn)后的廢液加入少量的鋅粒，若觀察到有氣泡產(chǎn)生，則說明其猜想錯誤；故填：鋅（其他合理答案也可）；
（2）若猜想不成立，也就是說固體中含有較高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的碳酸鈣，加入稀鹽酸會產(chǎn)生氣體，故填：有氣泡產(chǎn)生；
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）碳酸鈣與稀硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣是一種微溶物，會覆蓋在碳酸鈣的表面阻止反應(yīng)的進(jìn)行，故填：硫酸鈣是一種微溶物，會覆蓋在碳酸鈣的表面阻止反應(yīng)的進(jìn)行；
（2）a．將石灰石加工成粉末，藥品能與硫酸能充分接觸，可用于制取二氧化碳；故填：將石灰石加工成粉末狀；
b．裝置c的優(yōu)點(diǎn)是，可以通過注射器控制加入稀鹽酸的速度來達(dá)到控制產(chǎn)生二氧化碳速度的目的；故填：能控制反應(yīng)的發(fā)生與停止；
（3）制取二氧化碳結(jié)束后的廢液中可能含有鹽酸，未經(jīng)處理直接倒入下水道會腐蝕下水管道（或造成水體污染）．
故填：會腐蝕下水管道（或造成水體污染）．

點(diǎn)評 本題較好的考查了學(xué)生對裝置選取、反應(yīng)原理、氣體收集等知識的掌握和應(yīng)用能力，解題的關(guān)鍵是明確發(fā)生裝置和收集方法的依據(jù)．