Question

【題目】下圖是實驗室制取氣體的常用裝置。

（1）請寫出實驗室用發生裝置A制取氧氣的化學方程式_____。

（2）實驗室常用B或C裝置制二氧化碳，請說明理由_____，C裝置的優點是_____。

（3）將上述實驗制得的二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中。

①寫出反應的化學方程式_____。

②一段時間后為了探究試管中的氫氧化鈉是否反應完全，甲同學提出往試管中滿加酚酞溶液，若溶液變紅，則說明氫氧化鈉沒有完全反應；乙同學提出往試管中滴加稀鹽酸若有氣泡產生，則說明氫氧化鈉已經完全反應。你認為甲、乙同學的方案是否合理？請寫出你的設計方案_____。

（4）為測定某鹽酸中溶質的質量分數，稱取12g的石灰石（雜質不參加反應）放入燒杯中，加入73g稀鹽酸，二者恰好完全反應，產生二氧化碳的質量為4.4g。請計算該鹽酸中溶質的質量分數_____。

Answer 1

【答案】 實驗室制取CO2所用藥品為大理石和稀鹽酸，反應條件不需加熱，因此選用B或C裝置 控制反應速率 均不合理，向試管中滴加過量CaCl2溶液，有白色沉淀生成，過濾，再向濾液中滴加酚酞溶液，若溶液變紅，則證明氫氧化鈉沒有完全反應；若溶液不變色，則證明氫氧化鈉完全反應 10%

【解析】

（1）A為固體加熱制取氧氣的裝置，試管口未增加棉花，所以為氯酸鉀與二氧化錳加熱制取氧氣，氯酸鉀在二氧化錳催化作用下加熱分解生成氯化鉀和氧氣，所以化學方程式為；

（2）實驗室制取二氧化碳采用的是固液不加熱裝置，B與C滿足此要求；C帶有分液漏斗，分液漏斗有開關，可以控制加入反應物的量，從而控制反應速率，所以C裝置的優點是可以控制反應速率；

（3）二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，因此此反應的化學方程式為；

（4）碳酸鈉溶液顯堿性，加入酚酞后，也可以變紅，甲同學驗證不合理，而乙同學加入鹽酸后，有氣體生成，說明含有碳酸鈉，對于氫氧化鈉沒有驗證是否存在，所以兩位同學的方案都不合理；由于碳酸根可以鈣離子生成沉淀，所以可以加入鈣鹽驗證碳酸鈉的存在，加入鈣鹽為中性溶液，過濾后，在濾液中加入酚酞溶液，看是否發生顏色變化，判斷氫氧化鈉的存在，所以先向溶液中加入足量的氯化鈣溶液，若有沉淀生成，則說明有碳酸鈉，然后過濾后，在濾液中滴加酚酞溶液，若溶液變紅，則說明還含有氫氧化鈉，若不變色，說明不含有氫氧化鈉；

（5）根據題目信息石灰石含有雜質，所以不能通過石灰石的質量計算消耗鹽酸的量，但是還有二氧化碳的生成，因此根據二氧化碳質量來計算HCl的質量，然后求出鹽酸的質量分數，設HCl的質量為m，

，m=7.3g，鹽酸中溶質質量分數=，所以鹽酸中溶質質量分數為10%。