Question

下图是实验室制取气体的常用装置。

（1）请写出实验室用发生装置A制取氧气的化学方程式_____。

（2）实验室常用B或C装置制二氧化碳，请说明理由_____，C装置的优点是_____。

（3）将上述实验制得的二氧化碳通入氢氧化钠溶液中。

①写出反应的化学方程式_____。

②一段时间后为了探究试管中的氢氧化钠是否反应完全，甲同学提出往试管中满加酚酞溶液，若溶液变红，则说明氢氧化钠没有完全反应；乙同学提出往试管中滴加稀盐酸若有气泡产生，则说明氢氧化钠已经完全反应。你认为甲、乙同学的方案是否合理？请写出你的设计方案_____。

（4）为测定某盐酸中溶质的质量分数，称取12g的石灰石（杂质不参加反应）放入烧杯中，加入73g稀盐酸，二者恰好完全反应，产生二氧化碳的质量为4.4g。请计算该盐酸中溶质的质量分数_____。

Answer

实验室制取CO2所用药品为大理石和稀盐酸，反应条件不需加热，因此选用B或C装置 控制反应速率 均不合理，向试管中滴加过量CaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤，再向滤液中滴加酚酞溶液，若溶液变红，则证明氢氧化钠没有完全反应；若溶液不变色，则证明氢氧化钠完全反应 10%

【解析】

（1）A为固体加热制取氧气的装置，试管口未增加棉花，所以为氯酸钾与二氧化锰加热制取氧气，氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热分解生成氯化钾和氧气，所以化学方程式为；

（2）实验室制取二氧化碳采用的是固液不加热装置，B与C满足此要求；C带有分液漏斗，分液漏斗有开关，可以控制加入反应物的量，从而控制反应速率，所以C装置的优点是可以控制反应速率；

（3）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，因此此反应的化学方程式为；

（4）碳酸钠溶液显碱性，加入酚酞后，也可以变红，甲同学验证不合理，而乙同学加入盐酸后，有气体生成，说明含有碳酸钠，对于氢氧化钠没有验证是否存在，所以两位同学的方案都不合理；由于碳酸根可以钙离子生成沉淀，所以可以加入钙盐验证碳酸钠的存在，加入钙盐为中性溶液，过滤后，在滤液中加入酚酞溶液，看是否发生颜色变化，判断氢氧化钠的存在，所以先向溶液中加入足量的氯化钙溶液，若有沉淀生成，则说明有碳酸钠，然后过滤后，在滤液中滴加酚酞溶液，若溶液变红，则说明还含有氢氧化钠，若不变色，说明不含有氢氧化钠；

（5）根据题目信息石灰石含有杂质，所以不能通过石灰石的质量计算消耗盐酸的量，但是还有二氧化碳的生成，因此根据二氧化碳质量来计算HCl的质量，然后求出盐酸的质量分数，设HCl的质量为m，

，m=7.3g，盐酸中溶质质量分数=，所以盐酸中溶质质量分数为10%。