Question

【題目】某化學興趣小組同學取某地的石灰石和一定濃度的稀鹽酸來制備二氧化碳。請你參與研究并按要求回答下列問題：

（1）下面是實驗桌上擺放好的該實驗所需的儀器，小明發現其中缺少了一種必需的玻璃儀器是__________；若要組裝一套制取并收集二氧化碳的裝置，還要選擇的儀器是_______________（填儀器下方的字母），此裝置還可以用于實驗室制取氧氣，其化學方程式為____________________。

（2）若用上圖甲裝置干燥生成的，甲瓶中應該裝入的藥品是____________；若用乙裝置測量二氧化碳氣體的體積，乙中植物油作用是____________________。

（3）小明想弄清楚這種石灰石的純度，于是取10石灰石樣品粉碎后放入錐形瓶中，并加入了86.610%的稀鹽酸（雜質不與酸反應，也不溶于水），充分反應后錐形瓶中的剩余物的質量為93.3。小明提出了如下計算思路：用加入鹽酸的質量乘以鹽酸的質量分數，求出鹽酸的溶質質量，進而利用化學方程式求出石灰石中碳酸鈣的質量。你認為小明的思路是否可行，理由是____________________。

通過討論后，你計算出此石灰石中碳酸鈣的質量分數為____________________。

（4）老師利用同學們制取的表演了“通氣生火”的魔術。用棉花將一種淡黃色的固體包裹其中，將導氣管插入棉花團中通入氣體，稍后棉花團劇烈燃燒起來。同學們為了揭開這個魔術的秘密，進行了如下探究。

（相關信息）①淡黃色固體成分是過氧化鈉（）。

②通入的氣體主要成分有二氧化碳和水蒸氣。

（提出猜想）同學們發現殘留固體呈白色，對該固體成分進行猜想：

猜想Ⅰ：固體成分是，參加反應。

猜想Ⅱ：固體成分是，參加反應。

猜想Ⅲ：固體成是______________________________，和均參加反應。

（實驗探究）同學們取白色固體于試管中配成溶液，設計實驗對猜想進行驗證。

驗證Ⅰ：向溶液中滴加稀鹽酸，發現有氣泡產生。有同學認為固體成分僅含有。

驗證Ⅱ：蘸取少量溶液滴到pH試紙上，與標準與色卡比較，pH大于7。有同學認為固體是，請問此結論是否正確？原因是：____________________。

驗證Ⅲ：請你設計實驗驗證猜想Ⅲ。

步驟	現象	結論
①___________； ②__________。	①有白色沉淀到生成； ②__________________。	猜想Ⅲ是正確的

（實驗反思）由驗證Ⅲ的結果可知，驗證Ⅰ的結論錯誤，因為它不能排除____________________的存在。

Answer 1

【答案】集氣瓶 abcfh（或bdfh） 濃硫酸 防止二氧化碳溶于水 不可行，加入的鹽酸沒有反應完（或鹽酸有剩余或鹽酸過量） 75% 和 不正確，碳酸鈉溶液顯堿性 步驟 ① 取樣品少許于試管中，滴加足量的CaCl2溶液，振蕩 取①中的上層清液于試管中，滴加無色酚酞溶液（合理即可） 無色酚酞溶液變成紅色

【解析】

（1）下面是實驗桌上擺放好的該實驗所需的儀器，小明發現其中缺少了一種必需的玻璃儀器是集氣瓶；若要組裝一套制取并收集二氧化碳的裝置，還要選擇的儀器是abcfh或 bdfh，此裝置還可以用于實驗室制取氧氣，由于不需要加熱，應該是利用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣，過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣，其化學方程式為：；

（2）若用圖甲裝置干燥生成的CO2，甲瓶中應該裝入的藥品是濃硫酸；若用乙裝置測量二氧化碳氣體的體積，乙中植物油作用是防止二氧化碳溶于水；

（3）小明的思路不可行，理由是加入的鹽酸過量；設碳酸鈣足量為x，反應生成二氧化碳質量：10g+86.6g -93.3g=3.3g，

x=7.5g，

此石灰石中碳酸鈣的質量分數為：×100%=75%；

（4）[提出猜想]猜想1：固體成分是Na2CO3、CO2參加反應；

猜想Ⅱ：固體成分是NaOH，H2O參加反應；

猜想Ⅲ：固體成分是Na2CO3、NaOH，CO2和H2O2均參加反應；

[實驗探究]驗證Ⅱ：此結論不正確？原因是：碳酸鈉溶液顯堿性，pH也大于7；

驗證Ⅲ：①有白色沉淀生成，是因為碳酸鈉和氯化鈣反應生成白色沉淀碳酸鈣，故步驟①為取樣品少許于試管中，滴加足量的CaCl2溶液，振蕩；

②足量的CaCl2溶液將碳酸鈉溶液反應完，剩余氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液遇無使酚酞溶液變紅色，故步驟②為取①中的上層清液于試管中，滴加無色酚酞溶液（合理即可），現象②為無色酚酞溶液變成紅色；

[實驗反思]由驗證Ⅲ的結果可知，驗證1的結論錯誤，因為它不能排除氫氧化鈉的存在。