Question

3．化學興趣小組在實驗室完成二氧化碳制取實驗．
第一步：利用A圖檢查裝置氣密性．請你描述該小組檢查氣密性的原理：向外拉活塞時，裝置內(nèi)壓強減小，長頸漏斗下端有氣泡冒出，說明裝置氣密性好．
第二步：制氣
小組同學實驗時，誤拿實驗桌上的稀硫酸做實驗（如上圖B），結果發(fā)現(xiàn)，剛倒入稀硫酸時有一定量的氣泡產(chǎn)生，但一會兒反應就停止了．小組對實驗進行了分析討論：
【提出猜想】
小明認為：可能是稀硫酸的濃度太低；
小麗認為：可能是石灰石中含CaCO₃質(zhì)量分數(shù)太低；
為確定上述兩個方面的原因，小組同學做了如下實驗探究：
【實驗步驟】
（1）小明取實驗后的廢液，向其中加入少量金屬鋅，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生，證明猜想不成立．
（2）小麗把實驗后的廢液進行過濾，得到其中的固體，洗滌干凈后弄碎，向其中加入一定量的稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，也證明猜想不成立．
【實驗反思】
（1）小組針對實驗結果，陷入了新的疑問．于是查閱資料發(fā)現(xiàn)：CaCO₃+H₂SO₄=CaSO₄+H₂O+CO₂↑，其中硫酸鈣是微溶的物質(zhì)．小組同學針對這一信息作出解釋是：硫酸鈣是一種微溶物，會覆蓋在碳酸鈣的表面阻止反應的進行．
（2）為了同樣在使用稀硫酸實驗前提下，達到實驗效果，進行了實驗藥品石灰石和裝置的改進．
a．請問該小組對藥品作了如何改進：將石灰石加工成粉末狀；
b．小組選擇C裝置進行實驗，優(yōu)點是能控制反應的發(fā)生與停止．
（3）實驗室廢液未經(jīng)處理直接倒入下水道是不允許的，原因是會腐蝕下水管道（或造成水體污染）等．

Answer 1

分析 第一步：根據(jù)向外拉活塞時裝置內(nèi)壓強減小，說明裝置氣密性好分析．
【實驗步驟】（1）用活潑的金屬來檢驗酸的濃度；
（2）根據(jù)檢驗碳酸鈣存在的方法來分析；
【實驗反思】（1）碳酸鈣與稀硫酸反應生成的硫酸鈣是一種微溶物，會覆蓋在碳酸鈣的表面阻止反應的進行，
（2）a．從增大反應之間的接觸面積來分析；
b．根據(jù)將長頸漏斗改為注射器來分析；
（3）根據(jù)酸的性質(zhì)分析危害．

解答 解：第一步：向外拉活塞時，該裝置內(nèi)的氣體壓強減小，長頸漏斗下端冒出氣泡，說明裝置氣密性好，故答案：向外拉活塞時，裝置內(nèi)壓強減小，長頸漏斗下端有氣泡冒出，說明裝置氣密性好．
【實驗步驟】（1）小明可向?qū)嶒灪蟮膹U液加入少量的鋅粒，若觀察到有氣泡產(chǎn)生，則說明其猜想錯誤；故填：鋅（其他合理答案也可）；
（2）若猜想不成立，也就是說固體中含有較高質(zhì)量分數(shù)的碳酸鈣，加入稀鹽酸會產(chǎn)生氣體，故填：有氣泡產(chǎn)生；
【實驗反思】（1）碳酸鈣與稀硫酸反應生成的硫酸鈣是一種微溶物，會覆蓋在碳酸鈣的表面阻止反應的進行，故填：硫酸鈣是一種微溶物，會覆蓋在碳酸鈣的表面阻止反應的進行；
（2）a．將石灰石加工成粉末，藥品能與硫酸能充分接觸，可用于制取二氧化碳；故填：將石灰石加工成粉末狀；
b．裝置c的優(yōu)點是，可以通過注射器控制加入稀鹽酸的速度來達到控制產(chǎn)生二氧化碳速度的目的；故填：能控制反應的發(fā)生與停止；
（3）制取二氧化碳結束后的廢液中可能含有鹽酸，未經(jīng)處理直接倒入下水道會腐蝕下水管道（或造成水體污染）．
故填：會腐蝕下水管道（或造成水體污染）．

點評 本題較好的考查了學生對裝置選取、反應原理、氣體收集等知識的掌握和應用能力，解題的關鍵是明確發(fā)生裝置和收集方法的依據(jù)．