Question

某化學興趣小組對“制鎂企業(yè)不能使用CO₂滅火器作為消防器材”的問題進行探究，請你參與他們的活動．
（1）二氧化碳的制備
用如圖所示實驗裝置制備CO₂，寫出儀器M的名稱

 

；組裝時，若將長頸漏斗換為分液漏斗，其優(yōu)點是

 

．該實驗選用CaCO₃與稀鹽酸制取CO₂，請寫出反應的化學方程式

 

．
（2）探究鎂與二氧化碳的反應
興趣小組同學將點燃的鎂條插入盛滿CO₂的集氣瓶內(nèi)，鎂條繼續(xù)劇烈燃燒，生成白色固體并有黑色物質(zhì)附著于瓶內(nèi)壁．同學們對鎂與CO₂反應的產(chǎn)物繼續(xù)進行探究．
【提出猜想】猜想Ⅰ：產(chǎn)物是MgO和C；猜想Ⅱ：產(chǎn)物是MgO、MgC₂和C．
【查閱資料】MgO+H₂O=Mg（OH）₂，Mg（OH）₂在熱水中溶解度增大；MgC₂+2H₂O=Mg（OH）₂+C₂H₂↑
【實驗與分析】為探究白色固體的成分，興趣小組同學進行了如下實驗：
①取少量反應后的固體混合物放入試管，加入足量熱水，無氣體放出，說明猜想

 

不正確；
②為了驗證另一猜想中白色固體成分，請設計一個簡單實驗．
實驗操作

 

；
實驗現(xiàn)象

 

．
若該猜想正確，此時Mg與CO₂反應的類型屬于

 

．
計算該小組同學用50g稀鹽酸與石灰石反應制取二氧化碳氣體，恰好完全反應后，得到溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為20%的溶液55.5g，則該稀鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,二氧化碳的實驗室制法,有關溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的簡單計算,反應類型的判定,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：（1）熟練掌握常見的化學儀器名稱及用途；根據(jù)分液漏斗的作用分析裝置的優(yōu)點；根據(jù)二氧化碳的制取原理書寫方程式；
（2）【實驗與分析】①根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論；②根據(jù)氫氧化鎂的溶解性及性質(zhì)設計實驗；根據(jù)反應物和生成物的特點分析反應類型；
根據(jù)鹽酸和石灰石反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，所以利用氯化鈣的質(zhì)量可以求出鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量，進而求出該稀鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．

解答：解；（1）儀器M是錐形瓶；長頸漏斗改為分液漏斗后可以控制稀鹽酸的滴加速度和流量，從而控制反應的速率；用CaCO₃與稀鹽酸制取CO₂，反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）【實驗與分析】①鎂與二氧化碳反應后的固體加入足量熱水無氣體放出，說明沒有乙炔產(chǎn)生，即沒有碳化鎂生成，故猜想Ⅱ不正確；
②另一猜想中的白色固體與熱水化合而生成的氫氧化鎂在熱水中溶解度增大，可取反應后固體與熱水反應所得的上層清液滴加酚酞試液，如果變紅說明有氫氧化鎂的生成，白色固體是氧化鎂；因此鎂與二氧化碳的反應方程式為；2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C，屬于置換反應；
設該稀鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量為x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
      73    111        
      x     55.5g×20%          

73

x

=

111

55.5g×20%

x=7.3g
該稀鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=

7.3g

50g

×100%=14.6%
答：該稀鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為14.6%．
故答案為：（1）錐形瓶；便于控制反應的速率；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）【實驗與分析】①Ⅱ；②取步驟①試管中的上層清液，滴加酚酞試液；溶液變紅；置換反應．

點評：本題考查了二氧化碳的制法、探究鎂和二氧化碳的反應、打破固定的思維重新認識二氧化碳不能助燃的性質(zhì)，通過分析，能夠體現(xiàn)學生的分析問題、結(jié)合質(zhì)量守恒定律解決問題的能力．