(2010?攀枝花)某實驗小組的同學用碳酸鈉粉末、粒狀大理石、稀鹽酸、濃鹽酸、稀硫酸這幾種藥品,探究哪兩種藥品的反應(yīng)適合在實驗室制取CO2氣體.請你參與下列的探究并回答問題.
[提出問題]上述酸和碳酸鹽的反應(yīng)是否適合在實驗室制取CO2氣體.
[方案設(shè)計]大家經(jīng)過討論,一致認為濃鹽酸不適合用于實驗室制取CO2氣體,原因是濃鹽酸揮發(fā)出的HCl氣體混于CO2中,使制得的氣體不純.小明設(shè)計了右圖裝置來除去CO2中HCl,洗氣瓶中盛裝的液體可以是
(填序號).
①濃硫酸            ②碳酸氫鈉溶液       ③氫氧化鈉溶液      ④澄清石灰水
[實驗與結(jié)論]
該小組設(shè)計了三個實驗進行對比

(1)請你填寫實驗C的實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論
實驗 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
A 劇烈反應(yīng),迅速放出大量氣體 反應(yīng)速度過快,氣體不便收集,不宜用于實驗室制取CO2
B 產(chǎn)生氣泡,速度迅速減慢,幾秒鐘后反應(yīng)幾乎停止 無法持續(xù)產(chǎn)生氣體,不能用于實驗室制取CO2
C
產(chǎn)生氣泡,反應(yīng)速率均勻、適中,持續(xù)放出氣體
產(chǎn)生氣泡,反應(yīng)速率均勻、適中,持續(xù)放出氣體
產(chǎn)生氣體的速率均勻、適中,便于收集氣體,適合實驗室制取CO2
產(chǎn)生氣體的速率均勻、適中,便于收集氣體,適合實驗室制取CO2
(2)根據(jù)實驗探究,實驗室制取CO2的化學反應(yīng)原理為(用化學方程式表示)
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

[拓展遷移]
將上述實驗C反應(yīng)后的混合物過濾.對濾液中的溶質(zhì),小聰同學提出了以下三種猜想:
①溶質(zhì)是HCl;②溶質(zhì)是CaCl2;③溶質(zhì)是HCl和CaCl2
該小組成員一起討論后認為,上述三種猜想中有一種是不合理的,你認為不合理的猜想是
(填序號).對小聰?shù)牧硗鈨煞N合理猜想,請你設(shè)計實驗,并根據(jù)不同現(xiàn)象說明溶液中的溶質(zhì)屬于哪一種猜想
取濾液少許于試管中,向其中滴加幾滴紫色石蕊試液,若不出現(xiàn)紅色,則說明是猜想
②;若出現(xiàn)紅色,則說明是猜想③
取濾液少許于試管中,向其中滴加幾滴紫色石蕊試液,若不出現(xiàn)紅色,則說明是猜想
②;若出現(xiàn)紅色,則說明是猜想③
分析:根據(jù)氣體除雜的原則,既能除掉雜氣又不能引人新雜質(zhì)選擇洗氣液;實驗室制取二氧化碳氣體的反應(yīng)原理進行分析解答本題.
解答:解:【方案設(shè)計】除去CO2中HCl,洗氣瓶中盛裝的液體既要吸收鹽酸又不能與二氧化碳反應(yīng),題中濃硫酸不能吸收鹽酸,氫氧化鈉和石灰水都與二氧化碳反應(yīng),只有碳酸氫鈉適合,故選②;
【實驗與結(jié)論】
(1)實驗A:碳酸鈉粉末易溶于水,與鹽酸接觸面積大,劇烈反應(yīng),迅速放出大量氣體,不利于氣體收集;
實驗B:粒狀大理石與稀硫酸反應(yīng),生成硫酸鈣微溶于水,附著在大理石表面,產(chǎn)生氣泡,速度迅速減慢,幾秒鐘后反應(yīng)幾乎停止,無法持續(xù)產(chǎn)生氣體;
實驗C:粒狀大理石與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡,反應(yīng)速率均勻、適中,持續(xù)放出氣體,便于氣體的收集,適合實驗室制取CO2;
(2)制取二氧化碳的反應(yīng)原理為:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
【拓展與遷移】實驗室制取CO2的化學反應(yīng)原理可知,實驗C反應(yīng)后的混合物過濾,對濾液中的溶質(zhì)可能為溶質(zhì)是CaCl2或HCl和CaCl2,不可能只有HCl;要驗證猜想可利用兩種猜想中溶質(zhì)性質(zhì)的不同來設(shè)計實驗,如氯化鈣溶液為中性,溶質(zhì)為含有HCl和CaCl2的溶液為酸性,可滴加紫色石蕊試液來驗證.
故答案為:
【方案設(shè)計】②;
【實驗與結(jié)論】
(1)
產(chǎn)生氣泡,反應(yīng)速率均勻、適中,持續(xù)放出氣體 產(chǎn)生氣體的速率均勻、適中,便于收集氣體,適合實驗室制取CO2
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
①(1分)取濾液少許于試管中,向其中滴加幾滴紫色石蕊試液,若不出現(xiàn)紅色,則說明是猜想②;若出現(xiàn)紅色,則說明是猜想③(合理都給分).
點評:本題綜合考查了二氧化碳的實驗室制法,并進一步探究了反應(yīng)原理,提高了同學們對實驗室制取二氧化碳的認識.
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(1)屬于金屬材料的是
(填序號,下同)
(2)屬于有機合成材料的是
②④
②④

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不反應(yīng),因為CaCO3易溶于鹽酸(或弱酸H2CO3不能通過復(fù)分解反應(yīng)制取強酸HCl)
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吸收
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