6 下列实验室制取二氧化碳的发生装置中,不能使反应随时发生或停止的是 (

B
)答案
6. B 【解析】打开弹簧夹,固液接触,反应进行;关闭弹簧夹后,U形管右侧压强增大,液体被压入漏斗中,固液分离,能使反应随时发生或停止,A不符合题意。大理石(或石灰石)放在锥形瓶中,加入稀盐酸后,酸和固体不能分离,不能使反应随时发生或停止,B符合题意。打开弹簧夹,固液接触,反应进行;关闭弹簧夹后,试管内压强增大,液体被压回长颈漏斗中,固液分离,能使反应随时发生或停止,C不符合题意。可以通过上下移动铜丝控制大理石(或石灰石)与稀盐酸的分离与接触,能使反应随时停止或发生,D不符合题意。
解析
【分析】要判断实验室制取二氧化碳的发生装置能否随时控制反应的发生与停止,核心是看装置是否能通过操作使固体药品和液体药品随时接触或分离:若关闭弹簧夹后,装置内压强增大可将液体压离固体,或通过移动部件实现固液分离,就能控制反应;反之则不能。需逐一分析各装置的结构特点,判断其是否满足固液可分离的条件。
【解析】A装置:打开弹簧夹时,U形管两侧压强相等,液体与有孔塑料片上的固体接触,反应发生;关闭弹簧夹后,右侧产生气体使压强增大,液体被压入左侧漏斗,固液分离,反应停止,能随时控制反应的发生或停止,不符合题意。
B装置:大理石放置在锥形瓶底部,加入稀盐酸后,固体与液体始终处于接触状态;即使关闭弹簧夹,锥形瓶内压强增大,也无法将液体与固体分离,不能使反应随时发生或停止,符合题意。
C装置:打开弹簧夹时,试管内压强较小,长颈漏斗中的液体进入试管,与有孔塑料片上的固体接触,反应发生;关闭弹簧夹后,试管内压强增大,液体被压回长颈漏斗,固液分离,反应停止,能随时控制反应的发生或停止,不符合题意。
D装置:通过上下抽动铜丝,可控制铜网中的固体与稀盐酸的接触或分离,从而随时控制反应的发生或停止,不符合题意。
【答案】B
【知识点】实验室制取二氧化碳、气体发生装置、反应控制原理
【点评】本题考查启普发生器原理的应用,需结合装置结构分析固液能否分离,判断反应是否可控,是初中化学实验装置分析的基础题型,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】A装置:打开弹簧夹时,U形管两侧压强相等,液体与有孔塑料片上的固体接触,反应发生;关闭弹簧夹后,右侧产生气体使压强增大,液体被压入左侧漏斗,固液分离,反应停止,能随时控制反应的发生或停止,不符合题意。
B装置:大理石放置在锥形瓶底部,加入稀盐酸后,固体与液体始终处于接触状态;即使关闭弹簧夹,锥形瓶内压强增大,也无法将液体与固体分离,不能使反应随时发生或停止,符合题意。
C装置:打开弹簧夹时,试管内压强较小,长颈漏斗中的液体进入试管,与有孔塑料片上的固体接触,反应发生;关闭弹簧夹后,试管内压强增大,液体被压回长颈漏斗,固液分离,反应停止,能随时控制反应的发生或停止,不符合题意。
D装置:通过上下抽动铜丝,可控制铜网中的固体与稀盐酸的接触或分离,从而随时控制反应的发生或停止,不符合题意。
【答案】B
【知识点】实验室制取二氧化碳、气体发生装置、反应控制原理
【点评】本题考查启普发生器原理的应用,需结合装置结构分析固液能否分离,判断反应是否可控,是初中化学实验装置分析的基础题型,难度适中。
【难度系数】0.5
7 [2025 盐城阜宁一模改编]某兴趣小组为探究影响化学反应速率的因素,使用等质量的同种钙片和等浓度等体积的白醋开展四组实验,实验在不同的温度下进行反应,分别测得产生的二氧化碳浓度随时间的变化曲线如图所示。选取$\ce{CO_{2}}$的浓度从$0∼8\%$为研究对象,下列实验结果的分析错误的是(

A.对比①③,温度越高,反应速率越快
B.对比②③,反应物接触面积越大,反应速率越慢
C.对比③④,反应物接触面积越大,反应速率越快
D.对比①②③④,④的反应速率最慢
B
)A.对比①③,温度越高,反应速率越快
B.对比②③,反应物接触面积越大,反应速率越慢
C.对比③④,反应物接触面积越大,反应速率越快
D.对比①②③④,④的反应速率最慢
答案
7. B
解析
【分析】
要判断各选项正误,需结合控制变量法分析:反应速率可通过“相同CO₂浓度(8%)下所需时间”判断,时间越短,反应速率越快。四组实验中,①为80℃粉末状钙片,②为80℃片状钙片,③为25℃粉末状钙片,④为25℃片状钙片,对比时需确保仅一个变量不同。
【解析】
1. 选项A:①和③接触面积相同(均为粉末),温度不同(①80℃、③25℃),①达到8%CO₂浓度的时间更短,说明温度越高反应速率越快,A正确。
2. 选项B:②和③温度不同(②80℃、③25℃),接触面积也不同(②片状、③粉末),存在两个变量,无法对比接触面积对反应速率的影响,B错误。
3. 选项C:③和④温度相同(均为25℃),接触面积不同(③粉末、④片状),③达到8%CO₂浓度的时间更短,说明接触面积越大反应速率越快,C正确。
4. 选项D:四组中④达到8%CO₂浓度的时间最长,故④反应速率最慢,D正确。
【答案】
B
【知识点】
影响化学反应速率的因素;控制变量法
【点评】
本题结合图像考查控制变量法在探究反应速率影响因素中的应用,需准确识别每组实验的变量,避免因变量不唯一导致判断错误,是化学实验探究的常见题型。
【难度系数】
0.5
要判断各选项正误,需结合控制变量法分析:反应速率可通过“相同CO₂浓度(8%)下所需时间”判断,时间越短,反应速率越快。四组实验中,①为80℃粉末状钙片,②为80℃片状钙片,③为25℃粉末状钙片,④为25℃片状钙片,对比时需确保仅一个变量不同。
【解析】
1. 选项A:①和③接触面积相同(均为粉末),温度不同(①80℃、③25℃),①达到8%CO₂浓度的时间更短,说明温度越高反应速率越快,A正确。
2. 选项B:②和③温度不同(②80℃、③25℃),接触面积也不同(②片状、③粉末),存在两个变量,无法对比接触面积对反应速率的影响,B错误。
3. 选项C:③和④温度相同(均为25℃),接触面积不同(③粉末、④片状),③达到8%CO₂浓度的时间更短,说明接触面积越大反应速率越快,C正确。
4. 选项D:四组中④达到8%CO₂浓度的时间最长,故④反应速率最慢,D正确。
【答案】
B
【知识点】
影响化学反应速率的因素;控制变量法
【点评】
本题结合图像考查控制变量法在探究反应速率影响因素中的应用,需准确识别每组实验的变量,避免因变量不唯一导致判断错误,是化学实验探究的常见题型。
【难度系数】
0.5
8 [2025 无锡期末]项目小组对蔬菜大棚中二氧化碳的制取进行了如下探究。
Ⅰ. 实验室制取$\ce{CO_{2}}$。
(1) 仪器a的名称是。
(2) 实验室用稀盐酸和石灰石制取$\ce{CO_{2}}$,反应的化学方程式是。
(3) 使用B装置收集$\ce{CO_{2}}$时,气体从(填“b”或“c”)端通入。
Ⅱ. 项目小组设计了C装置用于蔬菜大棚中制取二氧化碳。

(4) 与A装置相比,选择C装置作为发生装置的优点是。
(5) 蔬菜大棚二氧化碳发生器的原料为碳酸钙粉末和20%~30%的硫酸溶液。已知:碳酸钙市场价格为2元/$\mathrm{kg}$,$\ce{CaCO_{3} + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}CaSO_{4} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$,计算产生$88\ \mathrm{kg}\ \ce{CO_{2}}$需要碳酸钙的质量和对应的价格。(写出计算过程)
(6) 合适浓度的$\ce{CO_{2}}$能促进植物生长。$\ce{CO_{2}}$浓度监测液的变色范围和植物生长效果的关系如表:

在无外界二氧化碳补充的情况下,蔬菜大棚内$\ce{CO_{2}}$浓度在日出前达到1 000~1 200 ppm。日出后2~3 h,棚内的$\ce{CO_{2}}$浓度约为100 ppm,$\ce{CO_{2}}$浓度监测液显示的颜色为蓝色,此时应采取的措施是
。
Ⅰ. 实验室制取$\ce{CO_{2}}$。
(1) 仪器a的名称是。
(2) 实验室用稀盐酸和石灰石制取$\ce{CO_{2}}$,反应的化学方程式是。
(3) 使用B装置收集$\ce{CO_{2}}$时,气体从(填“b”或“c”)端通入。
Ⅱ. 项目小组设计了C装置用于蔬菜大棚中制取二氧化碳。
(4) 与A装置相比,选择C装置作为发生装置的优点是。
(5) 蔬菜大棚二氧化碳发生器的原料为碳酸钙粉末和20%~30%的硫酸溶液。已知:碳酸钙市场价格为2元/$\mathrm{kg}$,$\ce{CaCO_{3} + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}CaSO_{4} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$,计算产生$88\ \mathrm{kg}\ \ce{CO_{2}}$需要碳酸钙的质量和对应的价格。(写出计算过程)
(6) 合适浓度的$\ce{CO_{2}}$能促进植物生长。$\ce{CO_{2}}$浓度监测液的变色范围和植物生长效果的关系如表:
在无外界二氧化碳补充的情况下,蔬菜大棚内$\ce{CO_{2}}$浓度在日出前达到1 000~1 200 ppm。日出后2~3 h,棚内的$\ce{CO_{2}}$浓度约为100 ppm,$\ce{CO_{2}}$浓度监测液显示的颜色为蓝色,此时应采取的措施是
。
答案
8. (1) 长颈漏斗 (2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$ (3) b (4) 可以控制反应速率
(5) 解:设需要碳酸钙的质量为$x$。
$\ce{CaCO_{3} + H_{2}SO_{4} = CaSO_{4} + CO_{2} \uparrow + H_{2}O}$
100 44
$x$ $88\ \mathrm{kg}$
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{x}{88\ \mathrm{kg}}\ \ \ x=200\ \mathrm{kg}$
对应的价格为$200×2=400$元。
答:需要碳酸钙的质量为200 kg,价格为400元。
(6) 增大二氧化碳浓度到900~2 200 ppm范围内
(5) 解:设需要碳酸钙的质量为$x$。
$\ce{CaCO_{3} + H_{2}SO_{4} = CaSO_{4} + CO_{2} \uparrow + H_{2}O}$
100 44
$x$ $88\ \mathrm{kg}$
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{x}{88\ \mathrm{kg}}\ \ \ x=200\ \mathrm{kg}$
对应的价格为$200×2=400$元。
答:需要碳酸钙的质量为200 kg,价格为400元。
(6) 增大二氧化碳浓度到900~2 200 ppm范围内
解析
【分析】
本题围绕二氧化碳的制取展开探究,需依次解决仪器识别、反应方程式书写、气体收集装置选择、发生装置优缺点分析、化学计算及实际应用问题。解题思路:1. 识别常见实验仪器;2. 回忆实验室制取二氧化碳的反应原理,正确书写化学方程式;3. 根据二氧化碳密度选择收集装置的进气端;4. 对比不同发生装置的特点,分析C装置的优势;5. 利用化学方程式进行相关计算,注意步骤规范;6. 根据二氧化碳浓度与植物生长的关系,确定大棚内的措施。
【解析】
(1) 常见实验仪器中,仪器a为长颈漏斗。
(2) 实验室用稀盐酸和石灰石(主要成分为CaCO₃)制取CO₂,反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。
(3) CO₂密度比空气大,用B装置(向上排空气法)收集时,气体应从长管(b端)通入,空气从短管排出。
(4) C装置可控制液体药品的滴加速度,因此相比A装置,优点是可以控制反应速率。
(5) 计算过程:设需要碳酸钙的质量为$x$。
$\ce{CaCO_{3} + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}CaSO_{4} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$
相对质量:$\ce{CaCO_{3}}$为100,$\ce{CO_{2}}$为44
列比例式:$\dfrac{100}{44}=\dfrac{x}{88\ \mathrm{kg}}$
解得:$x=200\ \mathrm{kg}$
对应的价格为:$200\ \mathrm{kg}×2\ \mathrm{元/kg}=400$元。
(6) 日出后棚内CO₂浓度约为100 ppm,远低于植物生长适宜范围,此时应采取的措施是补充二氧化碳,增大CO₂浓度到900~2200 ppm范围内。
【答案】
(1) 长颈漏斗
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(3) b
(4) 可以控制反应速率
(5) 需要碳酸钙的质量为200 kg,对应的价格为400元(计算过程见解析)
(6) 补充二氧化碳,增大CO₂浓度到900~2200 ppm范围内
【知识点】
常见化学仪器、实验室制取二氧化碳、根据化学方程式计算、实验装置的评价
【点评】
本题是关于二氧化碳制取的综合探究题,融合了基础实验操作、化学计算及实际应用,贴近生产实际,考查学生对二氧化碳相关知识的综合运用能力,难度适中,注重知识的迁移与应用。
【难度系数】
0.6
本题围绕二氧化碳的制取展开探究,需依次解决仪器识别、反应方程式书写、气体收集装置选择、发生装置优缺点分析、化学计算及实际应用问题。解题思路:1. 识别常见实验仪器;2. 回忆实验室制取二氧化碳的反应原理,正确书写化学方程式;3. 根据二氧化碳密度选择收集装置的进气端;4. 对比不同发生装置的特点,分析C装置的优势;5. 利用化学方程式进行相关计算,注意步骤规范;6. 根据二氧化碳浓度与植物生长的关系,确定大棚内的措施。
【解析】
(1) 常见实验仪器中,仪器a为长颈漏斗。
(2) 实验室用稀盐酸和石灰石(主要成分为CaCO₃)制取CO₂,反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。
(3) CO₂密度比空气大,用B装置(向上排空气法)收集时,气体应从长管(b端)通入,空气从短管排出。
(4) C装置可控制液体药品的滴加速度,因此相比A装置,优点是可以控制反应速率。
(5) 计算过程:设需要碳酸钙的质量为$x$。
$\ce{CaCO_{3} + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}CaSO_{4} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$
相对质量:$\ce{CaCO_{3}}$为100,$\ce{CO_{2}}$为44
列比例式:$\dfrac{100}{44}=\dfrac{x}{88\ \mathrm{kg}}$
解得:$x=200\ \mathrm{kg}$
对应的价格为:$200\ \mathrm{kg}×2\ \mathrm{元/kg}=400$元。
(6) 日出后棚内CO₂浓度约为100 ppm,远低于植物生长适宜范围,此时应采取的措施是补充二氧化碳,增大CO₂浓度到900~2200 ppm范围内。
【答案】
(1) 长颈漏斗
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(3) b
(4) 可以控制反应速率
(5) 需要碳酸钙的质量为200 kg,对应的价格为400元(计算过程见解析)
(6) 补充二氧化碳,增大CO₂浓度到900~2200 ppm范围内
【知识点】
常见化学仪器、实验室制取二氧化碳、根据化学方程式计算、实验装置的评价
【点评】
本题是关于二氧化碳制取的综合探究题,融合了基础实验操作、化学计算及实际应用,贴近生产实际,考查学生对二氧化碳相关知识的综合运用能力,难度适中,注重知识的迁移与应用。
【难度系数】
0.6
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