Question

（2010?蘇州）下圖A～F是實驗室制備某些常見氣體的裝置示意圖．

（1）實驗室制備CO₂的化學方程式為：

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

；可用的發生裝置有：

B、C、D、E、F

（選填上圖字母序號）．
（2）裝置E或F相對于裝置C在操作方面的優勢為：

能隨時控制反應的發生和停止

．
（3）排水法收集與排空氣法收集CO₂的比較（分別用體積相同的2個集氣瓶收集）

不與空氣發生反應

（4）塊狀石灰石和適量稀鹽酸反應至氣泡逸出不明顯后，測得其殘留液pH等于2．此時取適量反應后溶液，逐滴滴入碳酸鈉溶液，并用pH數字探測儀連續監測，得曲線如下[pH為縱坐標，時間s（秒）為橫坐標]：

①寫出AB段內有關化學方程式

集氣瓶口有氣泡冒出

，
②寫出BC“平臺”段化學方程式

二氧化碳可用排水法或向上排空氣法收集

．
③CD段上升的原因是：

用排水法收集到的二氧化碳比較純凈

．

Answer 1

分析：（1）實驗室通常用稀鹽酸與大理石（或石灰石）反應制取二氧化碳；根據反應物的狀態和反應條件確定發生裝置．
（2）從操作是否簡便、是否節約藥品、是否節能環保、應用是否方便等角度進行考慮．
（3）從選擇氣體收集方法的依據和收集氣體時的操作注意事項進行分析．
（4）先確定殘留液中的溶質，根據殘留液溶質的酸堿性確定AB段、BC段發生反應的化學方程式，CD段上升，說明溶液的堿性逐漸增強．

解答：解：（1）大理石（或石灰石）的主要成份是碳酸鈣，鹽酸的溶質是氯化氫氣體，碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；反應物的狀態是固態和液態，反應條件是常溫，應選固-液不加熱型的發生裝置．
故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；     B、C、D、E、F
（2）E裝置：打開彈簧夾，從裝置下面的開口處加入固體藥品，從上面的開口處加入液體藥品，反應開始，夾住彈簧夾，裝置內的氣體壓強增大，使液體藥品進入長頸漏斗并且上升，固體藥品和液體藥品分離，反應停止；F裝置：固體藥品放在球行管中，液體藥品放在燒杯中，把球行管放入液體藥品中，反應開始，把球行管拿出液體藥品，反應停止．
故答案為：能隨時控制反應的發生和停止
（3）能用向上排空氣法收集的氣體必須滿足密度比空氣大，不與空氣發生反應等條件；用排水法收集氣體時，當看到集氣瓶口有氣泡冒出，說明集氣瓶中的水已排完，氣體已收集滿；通過實驗分析可知，二氧化碳可用排水法或向上排空氣法收集，用排水法收集二氧化碳時能看到什么時候收集滿，而用向上排空氣法則不能，因而用排水法收集到的二氧化碳比較純凈．
故答案為：

		不與空氣發生反應
	集氣瓶口有氣泡冒出
	二氧化碳可用排水法或向上排空氣法收集； 用排水法收集到的二氧化碳比較純凈．

（4）①殘留液的PH為2，說明溶液顯酸性，溶液中一定有鹽酸，加入碳酸鈉后，碳酸鈉會和鹽酸反應生成顯中性的氯化鈉，溶液的PH會逐漸升高．故答案為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
②殘留液中除了有鹽酸外，還有石灰石與鹽酸反應生成的氯化鈣，氯化鈣溶液顯中性，會和碳酸鈉反應生成顯中性的碳酸鈣和顯中性的氯化鈉．故答案為：CaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+CaCO₃↓
③碳酸鈉溶液顯堿性，當鹽酸、氯化鈣反應完后繼續滴加碳酸鈉溶液，溶液也會顯堿性，PH會逐漸增大．故答案為：碳酸鈉溶液顯堿性

點評：（1）本題中的固-液不加熱型發生裝置比較多，要把每個裝置的用法和優點弄清楚；
（2）氣體的收集方法主要取決于氣體的密度和溶水性，另外還要考慮氣體是否有毒、是否與水反應、是否與空氣反應等．