【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(yīng) (2)BaCl2+Na2CO3? BaCO3↓+2NaCl 氯化鈣溶液與氫氧化鈉溶液也會(huì)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(yīng)放熱 (5)能量 解析 (1)CO2可以與 NaOH溶液發(fā)生反應(yīng) ,所以會(huì)發(fā)現(xiàn)加入 NaOH溶液的瓶子變癟 ,且比裝水的 更癟 。實(shí)驗(yàn)中采用兩只礦泉水瓶做對(duì)比實(shí)驗(yàn)的目的是證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反 應(yīng)。 (2)CO2與 NaOH反應(yīng)生成 Na2CO3和 H2O,所以溶液 X中含有 Na2CO3,滴加 BaCl2溶液 ,Na2CO3 與 BaCl2反應(yīng)生成 BaCO3白色沉淀 ,化學(xué)方程式為 BaCl2+Na2CO3? BaCO3↓+2NaCl。實(shí)驗(yàn)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(yīng)會(huì)生成微溶的氫氧化 鈣。 (3)加入過(guò)量的 BaCl2溶液 ,Na2CO3反應(yīng)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(shí)驗(yàn)中沒(méi)有直接向少量溶液 X中滴入酚酞試液 ,是因?yàn)樘妓徕c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(yīng)生成 Na2CO3,然后 Na2CO3與 CO2和水反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式為 Na2CO3+H2O+CO2? 2NaHCO3。 CO2 與 NaOH溶液反應(yīng)放熱 ,所以溶液溫度升高。 6.(2022江蘇揚(yáng)州 ,24,8分 )CO2的資源化利用日趨成為研究熱點(diǎn)。 (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(yīng)生成 CH4與 H2O。② CH4在高溫條件下 能與 CuO反應(yīng)。為探究上述反應(yīng) ,設(shè)計(jì)如下裝置。 ? ①儀器 M的名稱是 。裝置 B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 ②設(shè)計(jì)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(shí)間后 ,裝置 D中黑色固體變紅 ,E中白色固體變藍(lán)。該小組由此得出結(jié)論 :以上實(shí)驗(yàn)證 明 CH4在高溫條件下能與 CuO反應(yīng)。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(shí)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(diǎn) ,其工作時(shí)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(xué) 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(yīng)生成碳酸鈉和水 ,反應(yīng)的化 學(xué)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(yīng)生成 CH4與 H2O,所以應(yīng)該先用洗氣瓶 C除去水 ,檢驗(yàn)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(gè)盛有澄清石灰水的洗氣瓶。③ D中的黑色固體變紅 ,說(shuō) 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(huì)產(chǎn)生黑煙 。CH4燃料電池具有潔凈、高 效的特點(diǎn) ,其工作時(shí)主要是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 審題技巧 一般審題時(shí) ,很多時(shí)候考生會(huì)對(duì)題目提供的新信息比較關(guān)注 ,而疏忽與該知識(shí)相似 的已學(xué)過(guò)的知識(shí) ,比如本題中提供的新信息“ CH4在高溫條件下能與 CuO反應(yīng)”應(yīng)該要對(duì)應(yīng) “氫氣也能與 CuO反應(yīng)” ,這樣分析題目時(shí)才不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)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(guò)信息提示和聯(lián)合實(shí)驗(yàn)裝置 ,來(lái)考查新的 知識(shí)點(diǎn)。認(rèn)真分析和處理有效信息 ,聯(lián)系已學(xué)過(guò)的相關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵。 7.(2022江蘇蘇州 ,34,7分 )室溫時(shí) ,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn) : 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(dá)到飽和 ,再滴入 5滴紫色石蕊試液 ,充分振蕩。 (1)將實(shí)驗(yàn)③所得溶液加熱至沸騰一段時(shí)間后 ,溶液變?yōu)? 色 ,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (2)實(shí)驗(yàn)②、③共有的現(xiàn)象是 ,說(shuō)明 。 (3)實(shí)驗(yàn)①的作用是 。 (4)實(shí)驗(yàn)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(duì)照實(shí)驗(yàn) ,抵消指示劑顏色被同體積無(wú)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(wú)酸時(shí)顏色變化的差異 解析 (1)在蒸餾水中通入二氧化碳達(dá)到飽和 ,此時(shí)二氧化碳與水反應(yīng)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(huì)分解 ,又生成二氧化碳和水 , 此時(shí)溶液變?yōu)闇\紫 (或淡紫 )色。反應(yīng)的化學(xué)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(shuō)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(yīng)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(shuō)明蒸餾水不能使紫色石蕊試液變色 ,所以實(shí) 驗(yàn)①的作用是對(duì)照實(shí)驗(yàn)。 (4)對(duì)比實(shí)驗(yàn)中必須控制變量 ,所以三次實(shí)驗(yàn)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(shuō)明二氧化碳與水反應(yīng)生成了酸。 考點(diǎn)三 二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法 1.(2022江蘇宿遷 ,14,6分 )某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置 ,用于實(shí)驗(yàn)室制取 CO2,并對(duì)它的部分性 質(zhì)進(jìn)行探究 ,按要求回答問(wèn)題。 ? (1)A裝置用于制取 CO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (2)用 B裝置收集 CO2,氣體應(yīng)從 (選填“ a”或“ b”)端通入。 (3)若要 C中的兩個(gè)氣球懸浮在空氣中 ,則氣體甲可能是 (填序號(hào) )。 (4)往 D試管中通入 CO2,當(dāng)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(kāi)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(yīng)的化學(xué)方程式 。若要?dú)馇蚧謴?fù)原狀 ,應(yīng)關(guān)閉分液漏斗① , 打開(kāi)分液漏斗② ,滴入 溶液 (填化學(xué)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(shí)驗(yàn)室用碳酸鈣和稀鹽酸制取二氧化碳 ,碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二 氧化碳?xì)怏w ,化學(xué)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(yīng)從 a端通入。 (3)若要 C中的兩個(gè)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(dāng)氫氧化鈣與二氧化碳恰好完全反應(yīng)時(shí)溶液顯中性 , 溶液紅色剛好消失 ,故當(dāng)觀察到溶液的紅色剛好消失時(shí) ,說(shuō)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(yīng)生成碳酸鈉和水 ,使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小 ,氣球脹大 ,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方 程式為 CO2+2NaOH? Na2CO3+H2O。要使氣球恢復(fù)原狀 ,則瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)應(yīng)增大 ,可滴入鹽酸或硫 酸 ,與碳酸鈉反應(yīng)生成 CO2氣體來(lái)增大瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)。 2.(2022江蘇蘇州 ,29,8分 )實(shí)驗(yàn)室常用塊狀大理石和稀鹽酸制取 CO2氣體。 (1)寫出實(shí)驗(yàn)室制取 CO2的化學(xué)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(dǎo)管口有氣泡 ,放手后導(dǎo)管內(nèi)上升一段穩(wěn)定的水 柱 ,則氣密性良好。 ? (3)實(shí)驗(yàn)室收集 CO2可用的方法是 (填字母 )。 (4)實(shí)驗(yàn)室常用澄清石灰水檢驗(yàn) CO2,寫出反應(yīng)的化學(xué)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(duì) 發(fā)生裝置中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行除雜 ,實(shí)驗(yàn)裝置如下 : ? 查閱資料 : Ⅰ .H2S能與 NaOH等堿溶液、 CuSO4溶液反應(yīng)。 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(yīng)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(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí) ,根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件來(lái)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(lái)選擇收集裝置。 解題關(guān)鍵 在實(shí)驗(yàn)室制取氣體進(jìn)行相關(guān)氣體除雜時(shí) ,先除其他氣體雜質(zhì) ,最后除去水蒸氣。 解析 (1)實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳 ,同時(shí)還生成了氯化鈣和水 ,反應(yīng)的化學(xué) 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(dǎo)管一端浸入水中 ,然后用手握住試管 ,看導(dǎo)管口是否有氣泡產(chǎn)生 ,若產(chǎn)生氣泡 , 放手后導(dǎo)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(yīng)生成碳 酸鈣沉淀和水 ,反應(yīng)的化學(xué)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(yīng) ,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(shí)驗(yàn)裝置圖回答問(wèn)題 : ? (1)實(shí)驗(yàn)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(hào) ),反應(yīng) 的化學(xué)方程式為 。 (2)圖 C是探究 FeCl3和 CuSO4對(duì) H2O2分解效果的實(shí)驗(yàn) ,可通過(guò)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(rèn)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(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2H2O2? 2H2O+O2↑。 反應(yīng)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(duì) H2O2分解效果的實(shí) 驗(yàn) ,可通過(guò)觀察產(chǎn)生氣泡的速率快慢 ,判斷兩者的催化效果。 (3)要驗(yàn)證 CO2不支持燃燒、密度 比空氣大的性質(zhì) ,用 D裝置實(shí)驗(yàn)操作方法效果更好 ,E裝置中未用玻璃片 ,會(huì)使 CO2氣體逸出 ,影 響實(shí)驗(yàn)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(xué)方程式的書寫、催化劑的催化作 用等都屬于識(shí)記類的知識(shí) ,加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的識(shí)記即可順利解出該題。 知識(shí)拓展