Question

为探究CO₂的化学性质，需要制取并收集干燥的CO₂，以下是老师提供的一此实验装置．
（1）实验制取CO₂的化学方程式为    ．
①若要制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体，请选择装置代号并按顺序连接：    →    →   
②一名同学利用装置C验证制得的气体时，发现C中有大量气泡但并未看到有浑浊的现象，可能的原因是    ．
③若要吸收多余的二氧化碳最好使用装置D，而不用装置C，是因为    ．
（2）化学兴趣小组的同学在老师的带领下，继续探究CO₂的性质，甲同学将燃烧的钠迅速伸入盛有CO₂的集气瓶中，钠在瓶中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质．
【提出问题】：黑色颗粒和白色物质可能是什么呢？
【查阅资料】：氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠．
【进行猜想】：你认为黑色颗粒是    ．
乙认为白色物质是氧化钠，丙认为是碳酸钠，丁认为是氧化钠和碳酸钠的混合物，戊认为是氢氧化钠．
老师指出    同学的猜想是错误的，你认为原因是    ．
【实验探究】：同学们继续对白色物质进行实验探究．
取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl₂溶液，出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液，无明显现象出现．结论：白色物质为    ．
【得出结论】：钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据实验室用稀盐酸和碳酸钙反应制二氧化碳进行解答；
①根据二氧化碳密度比空气大所以用向上排空气法收集进行解答；
②如果盐酸的浓度过大，生成的二氧化碳会带出一部分氯化氢气体，导致澄清的石灰水不变浑浊；
③氢氧化钠易溶于水，可以得到较浓的溶液，氢氧化钙溶液微溶于水，所以用氢氧化钠溶液有利于二氧化碳的吸收；
（2）金属钠在二氧化碳中燃烧生成黑色颗粒和白色固体，黑色颗粒是炭黑；然后对白色固体进行探究，在探究过程中要注意运用元素守恒，要由现象得出正确结论．
解答：解：（1）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳．故答案为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
①二氧化碳密度比空气大所以用向上排空气法收集，可用浓硫酸干燥，所以制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体，装置代号连接顺序为：B→E→F；
②如果盐酸的浓度过大，生成的二氧化碳会带出一部分氯化氢气体，导致澄清的石灰水不变浑浊；
③氢氧化钠易溶于水，可以得到较浓的溶液，氢氧化钙溶液微溶于水，所以用氢氧化钠溶液有利于二氧化碳的吸收；
（2）【进行猜想】：因为是钠在二氧化碳中燃烧，根据元素守恒，黑色颗粒是炭黑；根据元素守恒，反应前没有氢元素，因此不可能是氢氧化钠；
【实验探究】：通过加入过量的CaCl₂溶液，出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液，无明显现象出现，得出结论白色固体为碳酸钠；
【得出结论】：钠和二氧化碳生成碳酸钠和单质碳，要注意配平，化学方程式为4Na+3CO₂ 2Na₂CO₃+C．
故答案为：（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；①B→E→F；
②盐酸的浓度过大；
③氢氧化钠易溶于水，可得到较浓的溶液，有利于二氧化碳的吸收；
（2）【进行猜想】：炭黑；戊；反应物中无H元素；
【实验探究】：Na₂CO₃；
【得出结论】：4Na+3CO₂ 2Na₂CO₃+C．
点评：本考点主要考查二氧化碳的制法、干燥、验满和收集方法，并设计实验方案探究了二氧化碳的其他化学性质．本题通过提出问题、做出猜想、设计实验方案、进行实验和反思评价等环节，体现了科学探究的一般过程．本题型也是近几年的中考热点之一，本考点主要出现在实验题中．