Question

為探究CO₂的化學性質，需要制取并收集干燥的CO₂，以下是老師提供的一些實驗裝置．

（1）實驗室制取CO₂的化學方程式為________；
（2）濃硫酸的作用是______，收集裝置為______（填字母）；
（3）學校實驗室的廢液缸中收集了同學們在實驗室制取二氧化碳的廢液．小溪同學想探究廢液中溶質的成分，請你共同參與探究，并回答下列問題：
【提出問題】廢液中的溶質是什么物質？
【做出猜想】小溪認為廢液中溶質只有氯化鈣．
你認為還可能含有的溶質是______（填化學式）；
【查閱資料】氯化鈣溶液呈中性．
【實驗與結論】
①小溪分別取少量該廢液和氯化鈣溶液加入到兩支試管中，并向其中分別滴入無色酚酞試液作對比實驗，結果兩支試管中溶液均為無色，于是小溪認為自己的猜想是正確的．
②你認為小溪的實驗______（填“能”或“不能”）證明她的猜想，理由是______．
③如果要證明你的猜想是正確的，你選擇的試劑是______，試驗中可以看到的實驗現象是______．
【拓展與應用】
①若實驗證明你的猜想是正確的，要想使處理后的廢液只有氯化鈣溶液，應向廢液中加入過量的______，反應完成后靜置過濾，得到純凈的氯化鈣溶液．
②通過以上探究，你認為實驗室的廢液未經處理直接倒入下水道，可能造成的危害是______．（寫一條）

Answer 1

解：（1）實驗室制取CO₂的化學方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（2）濃硫酸具有吸水性，能干燥二氧化碳氣體，二氧化碳密度比空氣大，能溶于水，只能用向上排空氣法收集．
（3）鹽酸和大理石反應時鹽酸可能有剩余，故猜想溶質為HCl，要證明鹽酸剩余，即證明溶液呈酸性可利用酸的化學性質，因此可用紫色石蕊試液或碳酸鈉溶液或較活潑的金屬，現象為溶液變紅或產生氣泡．小溪利用無色酚酞試液證明溶液呈酸性是錯誤的，酚酞在酸性或中性溶液中都不變色．
【拓展與應用】
要想將溶液中的氯化氫去掉，處理后的廢液只有氯化鈣溶液，則加入的物質與鹽酸反應生成物中只能有氯化鈣溶解在水中，因此要加入不溶性的碳酸鈣或石灰石．如果呈酸性的廢液倒入下水道，會可能腐蝕管道或者污染水質等
故答案為：（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）干燥二氧化碳氣體 B；
【做出猜想】HCl；
【實驗與結論】②不能；酚酞遇鹽酸也不變色，無法確定是否含有HCl；
③紫色石蕊試液或碳酸鈉溶液或較活潑的金屬；
溶液變紅或產生氣泡等合理答案；
【拓展與應用】①石灰石（或CaCO₃粉末）等；②可能腐蝕管道或者污染水質等．
分析：實驗室是用石灰石和稀鹽酸來制取二氧化碳的，二氧化碳的密度比空氣的密度大，能溶于水，因此只能用向上排空氣法收集氣體，反應后的溶液中除了生成的氯化鈣之外，還可能有剩余的鹽酸．要證明鹽酸的存在可利用酸的化學性質進行分析．
點評：本考點主要考查二氧化碳的制法、干燥、驗滿和收集方法，并設計實驗方案探究了溶液的酸堿性的檢驗．本題通過提出問題、做出猜想、設計實驗方案、進行實驗和反思評價等環節，體現了科學探究的一般過程．本題型也是近幾年的中考熱點之一，本考點主要出現在實驗題中．