Question

10．某化學(xué)興趣小組對“制鎂企業(yè)不能使用CO₂作為消防器材”的問題進(jìn)行探討，請你參與他們的活動．
（1）二氧化碳的制備，用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置制備CO₂，寫出儀器M的名稱錐形瓶；若將長頸漏斗換為分液漏斗，其優(yōu)點(diǎn)是能夠控制反應(yīng)速率．該反應(yīng)選用CaCO₃與稀鹽酸制取CO₂，請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）為了探究鎂與二氧化碳的反應(yīng)，興趣小組同學(xué)將點(diǎn)燃的鎂條插入盛滿CO₂的集氣瓶內(nèi)，鎂條繼續(xù)劇烈燃燒，生成白色固體并有黑色物質(zhì)附著于瓶內(nèi)壁．同學(xué)們對鎂與CO₂反應(yīng)的產(chǎn)物繼續(xù)進(jìn)行探究．
【提出猜想】猜想Ⅰ：產(chǎn)物是MgO和C；猜想Ⅱ：產(chǎn)物是MgO、MgC₂和C．
【查閱資料】MgO+H₂O=Mg（OH）₂，Mg（OH）₂在熱水中溶解度增大；MgC₂+2H₂O═Mg（OH）₂+C₂H₂↑
【實(shí)驗(yàn)與分析】為探究白色固體的成分，興趣小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
①取少量反應(yīng)后的固體混合物放入試管，加入足量熱水，無氣體放出，說明猜想Ⅱ不正確；
②為了驗(yàn)證另一猜想中自色固體成分，請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)操作取少量反應(yīng)后的白色固體放入試管，加入足量熱水，再加入硫酸銅溶液；
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象白色固體溶解，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀．
若該猜想正確，此時(shí)Mg與CO₂反應(yīng)的類型屬于置換反應(yīng)．
（3）計(jì)算：該小組同學(xué)用50g稀鹽酸與石灰石制取二氧化碳?xì)怏w，恰好完全反應(yīng)后，得到溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的溶液55.5g，則該稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

分析 （1）分液漏斗能夠控制液體藥品的流量，從而可以控制反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)論，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可以判斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
鎂和二氧化碳反應(yīng)生成氧化鎂和碳；
碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式和提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行各方面的計(jì)算和判斷．

解答 解：（1）儀器M的名稱是錐形瓶；
若將長頸漏斗換為分液漏斗，其優(yōu)點(diǎn)是能夠控制反應(yīng)速率；
該反應(yīng)選用CaCO₃與稀鹽酸制取CO₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故填：錐形瓶；能夠控制反應(yīng)速率；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）①取少量反應(yīng)后的固體混合物放入試管，加入足量熱水，無氣體放出，說明猜想Ⅱ不正確．
故填：Ⅱ．
②為了驗(yàn)證另一猜想中自色固體成分，實(shí)驗(yàn)方案如下所示：
實(shí)驗(yàn)操作：取少量反應(yīng)后的白色固體放入試管，加入足量熱水，再加入硫酸銅溶液；
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：白色固體溶解，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀；
若該猜想正確，此時(shí)Mg與CO₂反應(yīng)生成氧化鎂和碳，屬于置換反應(yīng)．
故填：取少量反應(yīng)后的白色固體放入試管，加入足量熱水，再加入硫酸銅溶液；白色固體溶解，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀；置換反應(yīng)．
（3）設(shè)50g稀鹽酸中氯化氫質(zhì)量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
       73    111
       x   55.5g×20%
$\frac{73}{x}$=$\frac{111}{55.5g×20%}$，
x=7.3g，
該稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{7.3g}{50g}$×100%=14.6%，
答：稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是14.6%．

點(diǎn)評 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．