【正文】 變癟 ,且比裝水的更癟 證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應 (2)BaCl2+Na2CO3? BaCO3↓+2NaCl 氯化鈣溶液與氫氧化鈉溶液也會生成微溶的氫氧化鈣 (3)紅 碳酸鈉溶液顯堿性 ,也能使酚酞變紅 (4)Na2CO3+H2O+CO2? 2NaHCO3 二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應放熱 (5)能量 解析 (1)CO2可以與 NaOH溶液發(fā)生反應 ,所以會發(fā)現(xiàn)加入 NaOH溶液的瓶子變癟 ,且比裝水的 更癟 。實驗中采用兩只礦泉水瓶做對比實驗的目的是證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反 應。 (2)CO2與 NaOH反應生成 Na2CO3和 H2O,所以溶液 X中含有 Na2CO3,滴加 BaCl2溶液 ,Na2CO3 與 BaCl2反應生成 BaCO3白色沉淀 ,化學方程式為 BaCl2+Na2CO3? BaCO3↓+2NaCl。實驗中不 宜將 BaCl2溶液換成 CaCl2溶液的原因是氯化鈣溶液與氫氧化鈉溶液反應會生成微溶的氫氧化 鈣。 (3)加入過量的 BaCl2溶液 ,Na2CO3反應完全 ,已知溶液 X中有 NaOH剩余 ,則向上層清液中滴 入 1滴酚酞試液 ,溶液呈紅色 。實驗中沒有直接向少量溶液 X中滴入酚酞試液 ,是因為碳酸鈉溶 液顯堿性 ,也能使酚酞變紅。 (4)將 CO2持續(xù)通入一定濃度一定量的 NaOH溶液中 ,CO2先與 NaOH反應生成 Na2CO3,然后 Na2CO3與 CO2和水反應生成 NaHCO3,BC段溶液 pH變化較平緩 ,由 資料 Ⅱ 中信息分析可知 ,BC段發(fā)生反應的化學方程式為 Na2CO3+H2O+CO2? 2NaHCO3。 CO2 與 NaOH溶液反應放熱 ,所以溶液溫度升高。 6.(2022江蘇揚州 ,24,8分 )CO2的資源化利用日趨成為研究熱點。 (1)某小組查閱資料發(fā)現(xiàn) :① CO2與 H2能在催化劑表面反應生成 CH4與 H2O。② CH4在高溫條件下 能與 CuO反應。為探究上述反應 ,設(shè)計如下裝置。 ? ①儀器 M的名稱是 。裝置 B中反應的化學方程式為 。 ②設(shè)計裝置 C的目的是 。若要證明 D中有 CO2生成 ,則需在 E、 F之間增 加盛有 的洗氣瓶。 ③一段時間后 ,裝置 D中黑色固體變紅 ,E中白色固體變藍。該小組由此得出結(jié)論 :以上實驗證 明 CH4在高溫條件下能與 CuO反應。你是否同意他們的結(jié)論 ? (填“同意”或“不同 意” ),理由是 。 (2)CH乙炔 (C2H2)和丙烷 (C3H8)都能在空氣中燃燒 ,但是僅 C2H2燃燒時有濃烈的黑煙。試從 物質(zhì)組成的角度分析其燃燒現(xiàn)象不同的原因 : 。 CH4燃料電池具 有潔凈、高效的特點 ,其工作時主要是將 能轉(zhuǎn)化為電能。 答案 (1)①酒精燈 2NaOH+CO2? Na2CO3+H2O ②除去氣體中的水蒸氣 澄清石灰水 ③不同意 氫氣和甲烷氣體都具有還原性 (2)乙炔 (C2H2)中含碳量高 化學 解析 (1)①由圖可知 ,M是酒精燈 。二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水 ,反應的化 學方程式為 2NaOH+CO2? Na2CO3+H2O。②濃硫酸具有吸水性 ,CO2與 H2能在催化劑表面 反應生成 CH4與 H2O,所以應該先用洗氣瓶 C除去水 ,檢驗二氧化碳用澄清石灰水 ,若要證明 D中 有 CO2生成 ,則需在 E、 F之間增加一個盛有澄清石灰水的洗氣瓶。③ D中的黑色固體變紅 ,說 明 CuO被還原 ,氫氣和甲烷氣體都具有還原性 ,所以不同意他們的結(jié)論。 (2)由于乙炔 (C2H2)比 CH丙烷 (C3H8)的含碳量高 ,因此乙炔在空氣中燃燒會產(chǎn)生黑煙 。CH4燃料電池具有潔凈、高 效的特點 ,其工作時主要是將化學能轉(zhuǎn)化為電能。 審題技巧 一般審題時 ,很多時候考生會對題目提供的新信息比較關(guān)注 ,而疏忽與該知識相似 的已學過的知識 ,比如本題中提供的新信息“ CH4在高溫條件下能與 CuO反應”應該要對應 “氫氣也能與 CuO反應” ,這樣分析題目時才不會產(chǎn)生錯誤或漏解。 解題關(guān)鍵 本題以二氧化碳的資源化利用為載體 ,通過信息提示和聯(lián)合實驗裝置 ,來考查新的 知識點。認真分析和處理有效信息 ,聯(lián)系已學過的相關(guān)知識是解題的關(guān)鍵。 7.(2022江蘇蘇州 ,34,7分 )室溫時 ,進行如下實驗 : ①在盛有 3 mL蒸餾水的試管中滴入 5滴紫色石蕊試液 ,充分振蕩 。 ②在盛有 3 mL稀鹽酸的試管中滴入 5滴紫色石蕊試液 ,充分振蕩 。 ③在盛有 3 mL蒸餾水的試管中通入二氧化碳達到飽和 ,再滴入 5滴紫色石蕊試液 ,充分振蕩。 (1)將實驗③所得溶液加熱至沸騰一段時間后 ,溶液變?yōu)? 色 ,該反應的化學方程式為 。 (2)實驗②、③共有的現(xiàn)象是 ,說明 。 (3)實驗①的作用是 。 (4)實驗①、②和③中滴加紫色石蕊試液滴數(shù)相同的目的是 。 答案 (1)淺紫 (或淡紫 ) H2CO3? H2O+CO2↑ (2)溶液均變紅色 二氧化碳溶于水生成碳酸 ,酸使紫色石蕊試液變紅 (3)空白對照實驗 ,抵消指示劑顏色被同體積無色液體稀釋的影響 (4)加入相同滴數(shù)的紫色石蕊試液是為了比較水中有無酸時顏色變化的差異 解析 (1)在蒸餾水中通入二氧化碳達到飽和 ,此時二氧化碳與水反應生成碳酸 ,使溶液呈酸 性 ,再滴入紫色石蕊試液 ,溶液呈紅色。由于碳酸不穩(wěn)定 ,受熱后會分解 ,又生成二氧化碳和水 , 此時溶液變?yōu)闇\紫 (或淡紫 )色。反應的化學方程式是 H2CO3? H2O+CO2↑。 (2)鹽酸也呈酸性 ,滴入紫色石蕊試液后溶液也呈紅色 ,故②、③共有的現(xiàn)象是溶液均呈紅色 。 說明二氧化碳的水溶液呈酸性 ,即二氧化碳通入水中后與水反應生成碳酸 ,酸能使紫色石蕊試 液變紅。 (3)在蒸餾水中滴入紫色石蕊試液 ,溶液不變色 ,說明蒸餾水不能使紫色石蕊試液變色 ,所以實 驗①的作用是對照實驗。 (4)對比實驗中必須控制變量 ,所以三次實驗中滴入相同滴數(shù)的紫色石蕊試液是為了控制變量 , 能更有效地說明二氧化碳與水反應生成了酸。 考點三 二氧化碳的實驗室制法 1.(2022江蘇宿遷 ,14,6分 )某同學設(shè)計了如圖所示的裝置 ,用于實驗室制取 CO2,并對它的部分性 質(zhì)進行探究 ,按要求回答問題。 ? (1)A裝置用于制取 CO2,反應的化學方程式為 。 (2)用 B裝置收集 CO2,氣體應從 (選填“ a”或“ b”)端通入。 (3)若要 C中的兩個氣球懸浮在空氣中 ,則氣體甲可能是 (填序號 )。 (4)往 D試管中通入 CO2,當出現(xiàn) 現(xiàn)象 ,表示石灰水中的溶質(zhì)恰好完全沉淀。 (5)E裝置的集氣瓶中充滿 CO2,打開分液漏斗① ,滴入少量 NaOH濃溶液 ,氣球明顯脹大 ,寫出發(fā) 生反應的化學方程式 。若要氣球恢復原狀 ,應關(guān)閉分液漏斗① , 打開分液漏斗② ,滴入 溶液 (填化學式 ,忽略滴入液體體積 )。 答案 (1)CaCO3+2HCl? CaCl2+H2O+CO2↑ (2)a (3)A (4)溶液紅色剛好消失 (5)CO2+ 2NaOH? Na2CO3+H2O HCl或 H2SO4 解析 (1)實驗室用碳酸鈣和稀鹽酸制取二氧化碳 ,碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二 氧化碳氣體 ,化學方程式為 CaCO3+2HCl? CaCl2+H2O+CO2↑。 (2)CO2密度比空氣大 ,用向下排空氣法收集 ,所以應從 a端通入。 (3)若要 C中的兩個氣球懸浮在空氣中 ,則氣體甲的密度比空氣的密度要小 ,故選 A。 (4)氫氧化鈣溶液顯堿性 ,可使酚酞變紅 ,當氫氧化鈣與二氧化碳恰好完全反應時溶液顯中性 , 溶液紅色剛好消失 ,故當觀察到溶液的紅色剛好消失時 ,說明石灰水中的溶質(zhì)恰好完全沉淀。 (5)氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水 ,使瓶內(nèi)壓強減小 ,氣球脹大 ,發(fā)生反應的化學方 程式為 CO2+2NaOH? Na2CO3+H2O。要使氣球恢復原狀 ,則瓶內(nèi)壓強應增大 ,可滴入鹽酸或硫 酸 ,與碳酸鈉反應生成 CO2氣體來增大瓶內(nèi)壓強。 2.(2022江蘇蘇州 ,29,8分 )實驗室常用塊狀大理石和稀鹽酸制取 CO2氣體。 (1)寫出實驗室制取 CO2的化學方程式 : 。 (2)若用如圖所示裝置 (固定裝置省略 )制 CO2。連接好裝置后 ,需檢查裝置的氣密性。具體操作 方法是 :先 (填字母 ,下同 ),后 ,若導管口有氣泡 ,放手后導管內(nèi)上升一段穩(wěn)定的水 柱 ,則氣密性良好。 ? (3)實驗室收集 CO2可用的方法是 (填字母 )。 (4)實驗室常用澄清石灰水檢驗 CO2,寫出反應的化學方程式 : 。 (5)某些大理石中含少量硫化物 ,使制得的 CO2中混有 H2S氣體。欲獲取純凈、干燥的 CO2,需對 發(fā)生裝置中產(chǎn)生的氣體進行除雜 ,實驗裝置如下 : ? 查閱資料 : Ⅰ .H2S能與 NaOH等堿溶液、 CuSO4溶液反應。 Ⅱ .CO2中混有的 HCl氣體可用飽和 NaHCO3溶液吸收。 ①裝置甲中所盛試劑應選用 (填字母 )。 ②裝置丙的作用是 。 答案 (8分 )(1)CaCO3+2HCl? CaCl2+H2O+CO2↑ (2)B A (3)AC (4)CO2+Ca(OH)2? CaCO3↓+H2O (5)① D ②除去 CO2中的水蒸氣或干燥 CO2 思路分析 實驗室制取氣體時 ,根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件來選擇發(fā)生裝置 。根據(jù)生成氣體 的密度與空氣密度的大小關(guān)系及氣體的水溶性來選擇收集裝置。 解題關(guān)鍵 在實驗室制取氣體進行相關(guān)氣體除雜時 ,先除其他氣體雜質(zhì) ,最后除去水蒸氣。 解析 (1)實驗室用大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳 ,同時還生成了氯化鈣和水 ,反應的化學 方程式為 CaCO3+2HCl? CaCl2+H2O+CO2↑。 (2)檢查題中裝置氣密性的方法是“一浸二握 三看” ,即先將導管一端浸入水中 ,然后用手握住試管 ,看導管口是否有氣泡產(chǎn)生 ,若產(chǎn)生氣泡 , 放手后導管內(nèi)上升一段穩(wěn)定的水柱 ,表示裝置的氣密性良好。 (3)二氧化碳的密度比空氣大 ,在 水中的溶解度不大 ,能用向上排空氣法和排水法收集。 (4)澄清石灰水與二氧化碳反應生成碳 酸鈣沉淀和水 ,反應的化學方程式為 CO2+Ca(OH)2? CaCO3↓+H2O。 (5)① CO2中混有 H2S氣 體 ,欲獲取純凈、干燥的 CO2,要先將 H2S氣體除去 ,由于二氧化碳也能與氫氧化鈉溶液反應 ,故 只能用硫酸銅溶液除去 H2S氣體 ,即甲中所盛試劑為硫酸銅溶液 。②要得到干燥的二氧化碳 ,還 要除去水蒸氣 ,故丙中盛放的是濃硫酸。 3.(2022江蘇宿遷 ,13,4分 )結(jié)合下列實驗裝置圖回答問題 : ? (1)實驗室常用 H2O2在二氧化錳催化作用下制取 O2,選用的發(fā)生裝置是 (填序號 ),反應 的化學方程式為 。 (2)圖 C是探究 FeCl3和 CuSO4對 H2O2分解效果的實驗 ,可通過觀察 (現(xiàn)象 ),判斷兩者的催化效果。 (3)要證明 CO2不支持燃燒、密度比空氣大的性質(zhì) ,你認為用 (填“ D”或“ E” )裝置 , 操作方法效果更好。 答案 (1)B 2H2O2? 2H2O+O2↑ (2)產(chǎn)生氣泡的速率快慢 (3)D 解析 (1)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下反應的化學方程式為 2H2O2? 2H2O+O2↑。 反應不需要加熱 ,可以選擇 B裝置作為發(fā)生裝置。 (2)探究 FeCl3和 CuSO4對 H2O2分解效果的實 驗 ,可通過觀察產(chǎn)生氣泡的速率快慢 ,判斷兩者的催化效果。 (3)要驗證 CO2不支持燃燒、密度 比空氣大的性質(zhì) ,用 D裝置實驗操作方法效果更好 ,E裝置中未用玻璃片 ,會使 CO2氣體逸出 ,影 響實驗效果。 解題關(guān)鍵 儀器的名稱、氣體發(fā)生裝置的選擇依據(jù)、化學方程式的書寫、催化劑的催化作 用等都屬于識記類的知識 ,加強基礎(chǔ)知識的識記即可順利解出該題。 知識拓展