Question

某興趣小組利用下圖裝置探究制取氣體的原理、方法及性質(zhì)．結(jié)合裝置圖，回答問題：

（1）寫出圖中標號儀器的名稱：a______，b______．
（2）實驗室用排水法收集O₂，當看到______時認為b中集滿了O₂，后續(xù)操作是______，然后將b從E中取出后正放于實驗桌上，發(fā)現(xiàn)蓋好的玻璃片很容易滑動，原因是______．
（3）如果改用F裝置收集O₂，證明已經(jīng)收集滿O₂的方法是將______的木條放在______導(dǎo)管口（選“c”或“d”），觀察是否復(fù)燃；
（4）在B中用塊狀石灰石與過量稀鹽酸充分反應(yīng)后，過濾反應(yīng)后的混合物，并向40g濾液中逐滴滴入碳酸鈉溶液，同時用pH數(shù)字探測儀連續(xù)監(jiān)測，得到如下圖圖1的曲線：（已知：CaCl₂溶液呈中性）
①CD段所對應(yīng)溶液中含有的陰離子主要是______．
②BC段的反應(yīng)生成了白色沉淀，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，并根據(jù)圖2選擇合適的數(shù)據(jù)計算所用碳酸鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．（寫出計算過程）

Answer 1

解：（1）a是長頸漏斗 b是集氣瓶；
（2）實驗室用排水法收集O₂，當看到瓶口有氣泡產(chǎn)生時，說明水被排了了，氣體收集滿；為防止氣體的溢出，應(yīng)該在水下用玻璃片（粗糙一片）蓋住瓶口；因為收集滿氧氣的集氣瓶內(nèi)的氣壓大于外界大氣壓，所以發(fā)現(xiàn)蓋好的玻璃片很容易滑動；
（3）驗滿氧氣用帶火星的木條放在集氣瓶口看是否復(fù)燃，用該裝置收集時根據(jù)氧氣的密度比空氣大，氧氣從長管進入，空氣從短管排出，到收集滿時，氧氣就會從c管排出，故帶火星的木條應(yīng)該放在c導(dǎo)管口，看是否復(fù)燃；
（4）①CD段溶液顯堿性，是碳酸鈉過量，故含有碳酸根離子（CO₃^2ˉ），碳酸鈉和過量的鹽酸、氯化鈣反應(yīng)均產(chǎn)生氯化鈉，故溶液中一定含有氯離子（Clˉ）；
②段是碳酸鈉和氯化鈣完全反應(yīng)產(chǎn)生了 5g碳酸鈣沉淀可以計算碳酸鈉的質(zhì)量，再根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的公式計算出碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)．
解：設(shè)生成 5g碳酸鈣需要碳酸鈉的質(zhì)量為X
CaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+CaCO₃↓
106 100
X 5g
=∴X=5.3g
碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)=×100%=10.6%
答：所用碳酸鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10.6%．
故答案為：（1）a是長頸漏斗 b是集氣瓶
（2）瓶口有氣泡產(chǎn)生；在水下用玻璃片（粗糙面）蓋住瓶口；集氣瓶內(nèi)氣壓大于外界大氣壓
（3）帶火星；c
（4）①CO₃^2ˉ、Clˉ
②解：設(shè)生成 5g碳酸鈣需要碳酸鈉的質(zhì)量為X
CaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+CaCO₃↓
106 100
X 5g
=∴X=5.3g
碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)=×100%=10.6%
答：所用碳酸鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10.6%．
分析：（1）根據(jù)裝置中所指定儀器的圖示，寫出該儀器的名稱；
（2）實驗室用排水法收集O₂，當看到瓶口有氣泡產(chǎn)生時，說明水被排了了，氣體收集滿；為防止氣體的溢出，應(yīng)該在水下用玻璃片（粗糙一片）蓋住瓶口；根據(jù)氣壓分析；
（3）驗滿氧氣用帶火星的木條，收集時根據(jù)氧氣的密度比空氣大，從長管進入，空氣從短管排出；
（4）①根據(jù)鹽酸過量，所以濾液中有鹽酸和氯化鈣，逐滴滴入碳酸鈉，AB段是碳酸鈉和過量的鹽酸反應(yīng)，BC段是碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀，CD段是碳酸鈉過量，溶液顯堿性；②根據(jù)BC段是碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀計算碳酸鈉的質(zhì)量，再根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的公式計算出碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)．
點評：本題雖然是有關(guān)氣體的制取，但考查的重點是有關(guān)操作注意事項的細節(jié)考查，也是學(xué)生實驗操作能力的體現(xiàn)；計算題關(guān)鍵是能夠讀準坐標中每一段的含義．