Question

【題目】實驗室常用的制取二氧化碳氣體的研究如下：

（1）儀器問題：制取二氧化碳的發生裝置，除了用到⑦號儀器外，還需選擇的儀器是________（填序號）。收集二氧化碳，用如圖裝置收集時，空氣從_____（選填“x”或“y”）端排出。

（2）裝置改進：

儀器a的名稱是_______；使用其優點為__________；改進裝置的優點是_________________（寫一條即可）。

（3）選用藥品：按下表進行實驗，取等質量的大理石加入足量酸中（雜質不與酸反應），產生二氧化碳體積隨時間變化曲線如圖所示：

實驗編號	藥品
Ⅰ	塊狀大理石、10%H2SO4溶液
Ⅱ	塊狀大理石、7%HCl溶液
Ⅲ	大理石粉末、7%HCl溶液

圖中丙對應實驗_____（選填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。確定用乙對應的藥品制備并收集二氧化碳，相應的化學方程式是________；不用甲對應的藥品，理由是________。

Answer 1

【答案】②⑧ x 長頸漏斗 方便添加液體 節約藥品（或可控制反應速率） I CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 甲產生二氧化碳的速率過快，不便于收集二氧化碳

【解析】

（1）實驗室用大理石與稀鹽酸反應制取二氧化碳，由于二氧化碳易溶于水、密度比空氣的密度大，只能用向上排空氣法收集二氧化碳，所以選擇的帶有導氣管的塞子是②，另外還要用到長頸漏斗，故發生裝置除了用到⑦號儀器外，還需選擇的儀器是②⑧。由于二氧化碳的密度比空氣的密度大，進入以后占據下方空間，空氣則被趕到上方空間而從x端排出。

（2）儀器a是長頸漏斗，使用其優點為方便添加液體；改進裝置的優點是節約藥品、可控制化學反應速率。

（3）反應物之間接觸面積越大、反應物的濃度越大，反應速率越快，根據產生二氧化碳體積隨時間變化曲線可知，丙反應速率較緩慢，說明碳酸鈣是塊狀，鹽酸的濃度最低，故圖中丙對應實驗I。碳酸鈣與稀硫酸反應生成的硫酸鈣是微溶物，會沉到容器底部附著在碳酸鈣的表面，抑制反應的進行，碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水、二氧化碳，確定用乙對應的藥品制備并收集二氧化碳，故相應的化學方程式是：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；不用甲對應的藥品，理由是甲產生二氧化碳的速率過快，不便于收集二氧化碳。