某化學(xué)興趣小組對(duì)貝殼與鹽酸發(fā)生的反應(yīng)及生成氣體的性質(zhì)進(jìn)行探究。
【查閱資料】①貝殼主要成分為碳酸鈣，貝殼中的其它雜質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)影響可以忽略不計(jì)。
②濃鹽酸具有揮發(fā)性，會(huì)揮發(fā)出氯化氫氣體。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)一：選擇藥品
分別取等質(zhì)量顆粒狀和粉末狀的貝殼樣品與等體積、等濃度的稀鹽酸在如圖1的三頸燒瓶中反應(yīng)，采集數(shù)據(jù)，形成如圖2和圖3的圖像。
（1）寫出貝殼與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）根據(jù)圖2對(duì)比分析，曲線 ②②（填“①”或“②”）表示顆粒狀貝殼與稀鹽酸反應(yīng)。
（3）結(jié)合圖3，分析影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定準(zhǔn)確性的原因：一是水蒸氣含量增加；二是 溫度的升高使氣體膨脹溫度的升高使氣體膨脹。
實(shí)驗(yàn)二：探究性質(zhì)
將生成的二氧化碳經(jīng)過除雜后進(jìn)行以下探究
【初步探究】
如圖4所示，取2支醫(yī)用注射器分別抽取10mLCO2和蒸餾水，用膠管連接，交替推動(dòng)2支注射器的活塞，反復(fù)多次至體積不再減少為止。充分混合后，氣、液總體積約為12mL。
（4）由實(shí)驗(yàn)可知：在實(shí)驗(yàn)室條件下，1體積水最多能溶解 0.80.8體積的CO2。
（5）實(shí)驗(yàn)中反復(fù)交替推動(dòng)注射器活塞的作用是 使CO2充分與水充分接觸使CO2充分與水充分接觸。
【深入探究】
小組同學(xué)利用圖5裝置測(cè)量了反應(yīng)前后圓底燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)的變化。
步驟1：某同學(xué)檢驗(yàn)了圖5裝置的氣密性，得到圖6圖像，說明裝置氣密性良好。
步驟2：兩瓶250mL的燒瓶?jī)?nèi)收集滿CO2氣體，注射器內(nèi)各裝有85mL的水和澄清石灰水，連接好裝置和壓強(qiáng)傳感器，打開活塞1和2，同時(shí)迅速將注射器內(nèi)液體全部注入各自燒瓶中，關(guān)閉活塞1，一段時(shí)間后，同時(shí)振蕩燒瓶，觀察傳感器定量實(shí)時(shí)地傳回?zé)績(jī)?nèi)氣壓變化形成的圖像情況如圖7。
（6）圖7中，AB段壓強(qiáng)上升的原因是 將注射器里的液體全部注入燒瓶中造成瓶?jī)?nèi)氣體被壓縮，壓強(qiáng)增大將注射器里的液體全部注入燒瓶中造成瓶?jī)?nèi)氣體被壓縮，壓強(qiáng)增大，最終C點(diǎn)壓強(qiáng)大于A點(diǎn)，由此你的解釋是 加入水的體積比吸收的二氧化碳的體積大加入水的體積比吸收的二氧化碳的體積大。
（7）圖8是注入澄清石灰水后最終瓶中氣體的微觀示意圖（忽略水的揮發(fā)，兩活塞關(guān)閉狀態(tài)），請(qǐng)畫出符合注入水后瓶中氣體的微觀示意圖（圖9）。
【答案】CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；②；溫度的升高使氣體膨脹；0.8；使CO2充分與水充分接觸；將注射器里的液體全部注入燒瓶中造成瓶?jī)?nèi)氣體被壓縮，壓強(qiáng)增大；加入水的體積比吸收的二氧化碳的體積大
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：54引用：2難度：0.6
相似題
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1．碳酸氫鈉是一種應(yīng)用廣泛的鹽，化學(xué)小組對(duì)其進(jìn)行了探究。
（1）NaHCO3可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽，它是由Na+和（填離子符號(hào)）構(gòu)成，醫(yī)療上能用于治療胃酸（含有鹽酸）過多癥，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
【提出問題】實(shí)驗(yàn)室中如何制取少量NaHCO3？
【查閱資料】
材料一：侯氏制堿的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二：研究發(fā)現(xiàn)，NaHCO3溶于水時(shí)吸收熱量，Na2CO3溶于水時(shí)放出熱量。
【實(shí)驗(yàn)制備】根據(jù)侯氏制堿原理設(shè)計(jì)如圖1所示裝置制取NaHCO3。
反應(yīng)結(jié)束后，將試管中的混合物過濾洗滌，低溫烘干得白色固體。
（2）燒杯中冰水的作用是。
（3）能進(jìn)一步確認(rèn)該白色固體是NaHCO3的實(shí)驗(yàn)方案是（須用到的儀器和藥品：試管、溫度計(jì)、水）。
（4）如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無數(shù)據(jù)的原因可能是。
【性質(zhì)探究】
常溫下，取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時(shí)開始有無色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過程中溶液的pH隨時(shí)間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料三NaHCO3溶于水后，少量的能同時(shí)發(fā)生如下變化：HCO-3
變化①：+H2O→H2CO3+OH-；HCO-3
變化②：→HCO-3+H+。CO2-3
材料四：溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對(duì)大小有關(guān)。常溫下，當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時(shí)溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大，溶液的pH越小。
【交流反思】
（5）NaHCO3溶液顯（填“酸”“堿”或“中”）性，結(jié)合材料三、四從微觀角度說明原因：。
（6）根據(jù)本實(shí)驗(yàn)，下列說法錯(cuò)誤的是（填字母）。
a.pH＜6.68時(shí)生成的無色氣體為CO2
b.從0～30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷增大
c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液發(fā)布：2024/12/25 15:30:1組卷：547引用：4難度：0.5 -
2．關(guān)于鹽的性質(zhì)研究是一項(xiàng)重要的課題，某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質(zhì)”為主題開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。
【任務(wù)一】認(rèn)識(shí)碳酸氫鈉
（1）下列關(guān)于碳酸氫鈉的說法正確的是。
A.碳酸氫鈉是由Na+和構(gòu)成HCO-3
B.碳酸氫鈉俗稱純堿
C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過多癥
D.碳酸氫鈉難溶于水
【任務(wù)二】探究碳酸氫鈉的性質(zhì)
（2）探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng)：興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中，加入稀鹽酸，如圖1所示，觀察到甲試管中有氣泡產(chǎn)生，乙中，說明碳酸氫鈉能與稀鹽酸反應(yīng)生成CO2，寫出試管甲中反應(yīng)的化學(xué)方程式。
（3）探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性：用酒精燈充分加熱玻璃管，如圖2所示。
資料：無水硫酸銅呈白色，遇水后呈藍(lán)色
①發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)無水硫酸銅變藍(lán)，紫色石蕊溶液變紅，說明碳酸氫鈉受熱易分解，且有和二氧化碳生成。
②實(shí)驗(yàn)后興趣小組同學(xué)猜想玻璃管A處固體產(chǎn)物僅是Na2CO3而不含有NaOH，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明（寫出具體步驟和現(xiàn)象）：。
（4）常溫下，興趣小組同學(xué)取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時(shí)開始有無色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過程中溶液的pH隨時(shí)間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料一：NaHCO3溶于水后，少量的能同時(shí)發(fā)生如下變化：HCO-3
變化①：+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
變化②：→HCO-3+H+CO2-3
材料二：溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對(duì)大小有關(guān)。常溫下，當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時(shí)溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大，溶液的pH越小。
①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可知NaHCO3溶液顯堿性，結(jié)合材料一、二從微觀角度說明原因：。
②根據(jù)本實(shí)驗(yàn)，可知從0～30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷（填“增大”或“減小”）。發(fā)布：2024/12/25 17:0:2組卷：87引用：2難度：0.4 -
3．興趣小組的同學(xué)對(duì)金屬的某些性質(zhì)進(jìn)行相關(guān)探究。
【實(shí)驗(yàn)回顧】用圖甲所示裝置制取氫氣。
（1）鋅與稀硫酸反應(yīng)?；瘜W(xué)方程式為。
（2）可用排水法收集氫氣的原因是。
（3）在金屬活動(dòng)性順序里，金屬能否置換出鹽酸、稀硫酸中的氫，判斷依據(jù)是。
【發(fā)現(xiàn)問題】小路同學(xué)為驗(yàn)證上述“判斷依據(jù)”，將純鋅片和純銅片插入稀硫酸中，實(shí)驗(yàn)過程中偶然將兩種金屬觸碰（如圖乙），發(fā)現(xiàn)銅片表面產(chǎn)生了氣泡。經(jīng)檢驗(yàn)，產(chǎn)生的氣體仍是氫氣。
【提出問題】圖乙中哪種金屬參與了反應(yīng)？該反應(yīng)的原理是什么？
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】在老師指導(dǎo)下，小路同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
步驟1：另取純鋅片和純銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中（如圖丙），觀察現(xiàn)象；
步驟2：用導(dǎo)線將純鋅片和純銅片連接，并在兩金屬片之間串聯(lián)一個(gè)電流表（如圖?。?，觀察現(xiàn)象。
（4）步驟1觀察到的現(xiàn)象是。
【分析解釋】圖戊為步驟2的微觀原理示意圖（提示：圖中的e-表示電子）。
（5）氫氣是由（填“鋅片”或“銅片”）與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的。
（6）請(qǐng)根據(jù)圖示，從微觀角度描述在銅片表面產(chǎn)生氫氣的過程。
【反思拓展】
（7）若按己圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則石墨碳棒上（填“有”或“沒有”）氣泡產(chǎn)生。
（8）若將己圖中稀硫酸換成硫酸銅溶液，電流表指針也發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則（填“鋅片”或“石墨碳棒”）上會(huì)出現(xiàn)紅色固體。
【延伸應(yīng)用】
（9）一般情況下，兩種活動(dòng)性不同的金屬在潮濕的環(huán)境中接觸時(shí)，活動(dòng)性強(qiáng)的金屬首先被腐蝕。造船工業(yè)為了避免輪船的鋼鐵外殼被腐蝕，通常在輪船外殼鑲嵌的金屬是（填字母）。
A．銀塊
B．銅塊
C．錫塊
D．鋅塊發(fā)布：2024/12/25 12:0:1組卷：81引用：3難度：0.5
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