Question

14．甲、乙兩小組同學(xué)分別用下圖所示裝置（夾持儀器已略去）做興趣實驗
（1）甲組實驗：
①在A裝置的錐形瓶中加入大理石，向長頸漏斗中注入稀鹽酸，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
②連接A、B裝置，打開a、c，關(guān)閉b，向B中集氣瓶內(nèi)充入氣體，檢驗集氣瓶中氣體已收集滿的方法是將燃著的木條放在c右端的導(dǎo)管口處，若熄滅則氣體已集滿．
③關(guān)閉a、c，打開b，用冷毛巾捂住B中集氣瓶，一段時間后，觀察到B裝置中的現(xiàn)象是燒杯中的無色液體沿導(dǎo)管進入到集氣瓶中（或形成噴泉），B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
（2）乙組實驗：
【資料】氯化氫氣體和氨氣均極易溶于水，且兩者反應(yīng)生成白色固體氯化銨（NH₄Cl）．
①在c右端的導(dǎo)管口套一個氣球，在A的錐形瓶中放入濃鹽酸，向長頸漏斗中注入濃硫酸，有HCl氣體產(chǎn)生，待A中的空氣被排凈后，連接A、B裝置，打開a、c，關(guān)閉b，氣球微微鼓起．產(chǎn)生HCl氣體的原因是濃硫酸溶于水會放出大量熱，使?jié)恹}酸中的HCl氣體溶解度減小，導(dǎo)致HCl氣體逸出．
②關(guān)閉a，將A中的藥品替換為NaOH固體和濃氨水，待A中的空氣被排凈后，連接A、B裝置，打開a，一段時間后關(guān)閉a，B中集氣瓶內(nèi)有白煙產(chǎn)生．冷卻至室溫后氣球恢復(fù)原狀．關(guān)閉c打開b，B中導(dǎo)管內(nèi)的液面無任何變化．產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是NH₃和HCl反應(yīng)生成固體NH₄Cl，且兩者恰好完全反應(yīng)，集氣瓶內(nèi)的氣壓與外界大氣壓相等．

Answer 1

分析 （1）甲組實驗：大理石的主要成分碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)時放出氣體二氧化碳，二氧化碳氣體密度大于空氣，收集時從集氣瓶底部開始慢慢充滿集氣瓶，當(dāng)有二氧化碳從上方導(dǎo)管排出時，集氣瓶內(nèi)二氧化碳已收集滿；若向集氣瓶內(nèi)加入少量氫氧化鈉溶液，瓶內(nèi)二氧化碳被吸收而使壓強減小，會使氫氧化鈉溶液不斷進入；
（2）乙組實驗：把濃硫酸加入濃鹽酸中，濃硫酸遇水放出的熱會加快濃鹽酸的揮發(fā)，而產(chǎn)生大量HCl氣體；HCl氣體的進入使瓶內(nèi)壓強增大，觀察到氣球膨脹；當(dāng)把氫氧化鈉與濃氨水混合產(chǎn)生的氨氣也通入集氣瓶時，氨氣與瓶內(nèi)HCl氣體反應(yīng)形成固體氯化銨，觀察到出現(xiàn)白煙，由于兩氣體的不斷反應(yīng)而會使瓶內(nèi)氣體又減少，壓強漸漸接近外界大氣壓，觀察到氣球恢復(fù)原狀．

解答 解：（1）①大理石中的碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)，生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
②二氧化碳從a管進入，瓶內(nèi)空氣從位于上部的導(dǎo)管c排出，二氧化碳密度大于空氣會從底部逐漸充滿瓶子，因此，當(dāng)有二氧化碳氣體從c管排出時說明瓶內(nèi)已收集滿二氧化碳，因此可用燃燒的木條放在c導(dǎo)管口，木條熄滅則可證明二氧化碳已收集滿；
③用冷毛巾捂住B中集氣瓶，瓶內(nèi)二氧化碳氣體遇冷收縮引起燒杯內(nèi)的氫氧化鈉溶液進入集氣瓶，進入瓶內(nèi)的氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳而使瓶內(nèi)氣體減少，燒杯內(nèi)氫氧化鈉溶液則會更多地流入集氣瓶，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）①濃鹽酸具有揮發(fā)性，當(dāng)向濃鹽酸中加入濃硫酸時，濃硫酸遇到溶液中的水而放出大量的熱，使氣體HCl的溶解度減小，加劇濃鹽酸的揮發(fā)，而產(chǎn)生大量HCl氣體；
②NaOH固體和濃氨水混合后，產(chǎn)生大量的氨氣，氨氣與集氣瓶內(nèi)的HCl氣體發(fā)生反應(yīng)生成固體氯化銨，當(dāng)通入的氨氣恰好與瓶內(nèi)HCl氣體完全反應(yīng)時，瓶內(nèi)壓強恢復(fù)至原來的壓強而與外界大氣壓強相等，因此氣球恢復(fù)至原狀，燒杯內(nèi)氫氧化鈉溶液不能流入集氣瓶中；
故答案為：
（1）①CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
②將燃著的木條放在c右端的導(dǎo)管口處，若熄滅則氣體已集滿．
③燒杯中的無色液體沿導(dǎo)管進入到集氣瓶中（或形成噴泉）；2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O
（2）①濃硫酸溶于水會放出大量熱，使?jié)恹}酸中的HCl氣體溶解度減小，導(dǎo)致HCl氣體逸出．
②NH₃和HCl反應(yīng)生成固體NH₄Cl，且兩者恰好完全反應(yīng)，集氣瓶內(nèi)的氣壓與外界大氣壓相等．

點評 準(zhǔn)確理解改進的收集裝置的作用，進而掌握該改進裝置的使用，這是解答本實驗題所需要具有的實驗?zāi)芰Γ?/p>