Question

下图是实验室常用的实验装置，请回答下列问题

（1）仪器①的名称是  _____。

（2）实验室用 A 装置制取 O₂，请写出有关化学反应方程式__________；可用 D 装置收集氧气，其原理是 _____。

（3）实验室制取并收集 CO₂，选用的装置组合为 _____（填字母）。在添加药品前，应先进行的操作是_________，若用装置 C 干燥 CO₂，气体由导管_________端（填“a”或“b”）通入。

（4）某学校研究小组为探究氢氧化钠与二氧化碳的反应，在室温为 15℃时，同学们将 10g 氢氧化钠固体完全溶解溶于 80g 水中，然后匀速的通入二氧化碳气体，同时用传感器测定溶液的 pH 变化，数据采集器记录并绘制的图像如下图所示。（资料链接：Na₂CO₃+ CO₂+H₂O= 2NaHCO₃）

 

①如图甲所示实验中，用“分液漏斗”而不用“长颈漏斗”的原因是   _____；

②乙图中 M 点发生的主要化学反应方程式为  _____；

③请写出乙图 N 点对应溶液中的溶质  _____；

④上述实验能得出的结论是  _____（填序号）。

a．碳酸氢钠溶液显碱性

b．若往 NaOH 溶液不断通入 CO₂ 至过量，溶液最终呈酸性

c．相同浓度的 Na₂CO₃ 溶液和 NaHCO₃ 溶液，碱性大小关系为：Na₂CO₃> NaHCO₃

Answer

水槽 氧气密度比空气大 BD 检查装置气密性 a 分液漏斗能控制反应速率，使二氧化碳气体匀速通入 2NaOH+CO2 =Na2CO3+H2O NaHCO3 a、c

【解析】

根据实验室制气体的发生装置、收集装置的选择、实验步骤和气体的净化进行分析；读懂题目的所给信息，利用信息作答。

（1）仪器①的名称是水槽。

（2）实验室用A装置制取O2，即固体和固体反应，化学反应方程式是2KClO3 2KCl+3O2↑；D 装置是向上排空气法收集氧气，因为氧气的密度比空气略大；

（3）实验室用石灰石和稀盐酸制取CO2所以发生装置选择B，因为CO2能溶于水，密度比空气大，收集CO2应用D装置；在添加药品前，应先进行的操作是检查装置气密性，若用装置C干燥CO2，必须让二氧化碳和浓硫酸接触，气体由导管a 端通入；

（4）①如图甲所示实验中，题目要求二氧化碳要匀速通入，让反应充分，则需要控制反应速率，分液漏斗带有活塞，能够控制反应物的滴入量，从而能控制反应速率，使二氧化碳气体匀速通入；

②由乙图知M点pH开始下降，说明氢氧化钠在减少被消耗，此时二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+CO2 =Na2CO3+H2O；

③由乙图N点及以后pH图像较平稳，说明此时溶质只有一种，即碳酸钠与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠，所以溶质为NaHCO3；

④a．由乙图N点后溶液的溶质为NaHCO3，pH>7，说明最终溶质碳酸氢钠形成的溶液是显碱性，符合题意；

b．由乙图溶液最终pH>7说明溶液显碱性，不符合题意；

c．根据乙图象可知，碳酸钠溶液的pH在10~11之间，而碳酸氢钠溶液的pH在7~8之间，所以碳酸钠溶液的碱性大于碳酸氢钠，符合题意。故选a、c。