Question

化學實驗中常常會出現意外情況，這是提升我們學科素養的良好機會，要根據具體情況區別對待，善于發現和解決問題．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做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，集氣瓶破裂…的原因．潮陽區某校化學興趣小組的同學對用鹽酸和大理石反應得到的氣體X通入澄清石灰水中，始終沒有發現石灰水變渾濁的現象產生了興趣，于是同學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]小英的假設：澄清石灰水已變質；
小青的假設：氣體X中除了有CO₂外，還有其它氣體．
[實驗探究]
（1）小英的探究：

實驗目的	實驗步驟	可能的實驗現象	化學方程式和實驗結論
探究所用澄清石灰水是否變質	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制取CO2；③______．	步驟③中現象為：澄清石灰水變渾濁．	步驟②中反應方程式為：______； 實驗結論______．

（2）小青的探究

實驗目的	實驗步驟	實驗現象	實驗結論
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．	實驗結論：氣體X中含有 ______氣體．

[實驗反思]
（3）同學們經過討論發現，只用一組實驗裝置就可以同時完成上述兩個假設的探究．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應放入______溶液，該溶液的作用是______，第二支試管內放入的溶液作用是______．
（5）在探究中，小英用稀硫酸代替稀鹽酸與碳酸鈉反應制取CO₂氣體，就不會使制得的CO₂氣體中混有影響其檢驗的氣體，小英的理由是______，那么為什么實驗室制取CO₂氣體時，不用稀硫酸而要用稀鹽酸，其理由是：______．

Answer 1

【答案】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，觀察現象，得出結論；
（2）探究探究氣體X中是否含有氯化氫或HCl，觀察現象寫出結論；
（3）根據檢驗氣體的存在要遵循長管進，短管出的原則判斷；
（4）要檢驗Cl^-是AgNO₃溶液．要驗證二氧化碳，需先將氯化氫除盡
（5）根據硫酸沒有揮發性及硫酸與碳酸鈣反應生成硫酸鈣微溶分析
解答：解：（1）要驗證小英的假設：澄清石灰水已變質，我們可以選用稀硫酸與碳酸鈉反應制取CO₂，然后把二氧化碳氣體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，反之則變質；然后寫出稀硫酸與碳酸鈉反應制取CO₂的化學反應式和結論．
（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，短管出原則的是裝制A．故答案為：A；
（4）檢驗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放AgNO₃溶液．在驗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放硝酸銀溶液，目的是驗證氯化氫氣體是否已除盡；
（5）硫酸沒有揮發性，與碳酸鈉反應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證石灰水是否變質．稀硫酸與碳酸鈣反應生成微溶的硫酸鈣，阻礙其后續反應的進行，所以實驗室不能用稀硫酸與大理石反應制取二氧化碳．
故答案為：[（1）③將產生的氣體通入所用澄清石灰水中
步驟②中反應方程式為：H₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
實驗結論：所用澄清石灰水沒有變質
（2）小青的探究：實驗步驟：硝酸銀溶液      實驗結論：氯化氫（或HCl）
（3）A    （4）飽和的硝酸銀      檢驗并除去CO₂中的HCl氣體      驗證HCl氣體已除盡    
（5）硫酸沒有揮發性       稀硫酸與碳酸鈣反應生成微溶的硫酸鈣，阻礙其后續反應的進行（合理答案就給分）
點評：本題考查實驗中常見問題和防止問題的原因，并以實驗探究的形式考查二氧化碳制取中可能出現的問題和解決驗證的方法，做好此題要同學們具有綜合的化學知識．