登录
6.已知草酸钙(CaC₂O₄)加热易分解：$\ce{CaC_{2}O_{4}\xlongequal{△}CaO + CO\uparrow + CO_{2}\uparrow}$。为验证分解产物中既有CO又有CO₂，小明设计如下实验装置，请回答下列问题(浓硫酸可干燥CO)。
(1)装置B的作用是。
(2)$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中铁元素的化合价为。
(3)小华认为，在装置D后再增加装置B才能验证CO的存在，小明认为不加装置B就可验证，小明的理由是。
(4)从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是。
(1)装置B的作用是。
(2)$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中铁元素的化合价为。
(3)小华认为，在装置D后再增加装置B才能验证CO的存在，小明认为不加装置B就可验证，小明的理由是。
(4)从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是。
答案
解：
(1) 检验草酸钙分解生成的CO₂，同时除去混合气体中的CO₂，防止其干扰后续CO的验证
(2) +3
(3) 可通过观察装置D中红棕色的Fe₂O₃固体变为黑色的现象，直接证明CO的存在
(4) 没有尾气处理装置，有毒的CO直接排放会污染空气
(1) 检验草酸钙分解生成的CO₂，同时除去混合气体中的CO₂，防止其干扰后续CO的验证
(2) +3
(3) 可通过观察装置D中红棕色的Fe₂O₃固体变为黑色的现象，直接证明CO的存在
(4) 没有尾气处理装置，有毒的CO直接排放会污染空气
解析
【分析】
本题围绕草酸钙分解产物（CO、CO₂）的验证实验展开，需结合各装置的作用、化合价计算、CO的检验原理及实验环保要求分析：
1. 装置B中为澄清石灰水，结合分解产物含CO₂，其作用是检验CO₂，同时为避免后续验证CO时CO₂干扰，需除去混合气体中的CO₂；
2. 计算Fe₂O₃中铁的化合价，依据化合物中正负化合价代数和为0的规则即可求解；
3. CO具有还原性，能在加热条件下还原Fe₂O₃，通过装置D中固体颜色变化可直接判断CO存在，无需额外装置；
4. CO是有毒气体，需从环保角度分析装置末端是否有尾气处理措施。
【解析】
(1) 草酸钙分解生成CO₂，装置B中澄清石灰水遇CO₂会变浑浊，因此可检验分解产物中的CO₂；后续要验证CO，CO还原Fe₂O₃时，若残留CO₂会干扰判断，故装置B同时除去混合气体中的CO₂，防止其干扰后续CO的验证。
(2) 在Fe₂O₃中，氧元素化合价为-2价，设铁元素化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，可得：2x + 3×(-2)=0，解得x=+3。
(3) CO具有还原性，加热时能与Fe₂O₃发生反应：$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{△} 2Fe + 3CO_{2}}$，反应中红棕色的Fe₂O₃固体变为黑色的Fe单质，该现象可直接证明有CO存在，因此无需在D后增加装置B。
(4) 分解产物中的CO是有毒气体，实验装置末端没有设置尾气处理装置，有毒的CO会直接排放到空气中，造成环境污染，这是装置的不足之处。
【答案】
(1) 检验草酸钙分解生成的CO₂，同时除去混合气体中的CO₂，防止其干扰后续CO的验证
(2) +3
(3) 可通过观察装置D中红棕色的Fe₂O₃固体变为黑色的现象，直接证明CO的存在
(4) 没有尾气处理装置，有毒的CO直接排放会污染空气
【知识点】
气体检验与除杂、化合价计算、一氧化碳性质、实验环保
【点评】
本题是结合物质分解产物验证的实验题，考查了常见气体的检验方法、化合价计算、CO的还原性及实验环保，需明确各装置的作用，理解实验设计逻辑，是初中化学常见的实验题型。
【难度系数】
0.5
本题围绕草酸钙分解产物（CO、CO₂）的验证实验展开，需结合各装置的作用、化合价计算、CO的检验原理及实验环保要求分析：
1. 装置B中为澄清石灰水，结合分解产物含CO₂，其作用是检验CO₂，同时为避免后续验证CO时CO₂干扰，需除去混合气体中的CO₂；
2. 计算Fe₂O₃中铁的化合价，依据化合物中正负化合价代数和为0的规则即可求解；
3. CO具有还原性，能在加热条件下还原Fe₂O₃，通过装置D中固体颜色变化可直接判断CO存在，无需额外装置；
4. CO是有毒气体，需从环保角度分析装置末端是否有尾气处理措施。
【解析】
(1) 草酸钙分解生成CO₂，装置B中澄清石灰水遇CO₂会变浑浊，因此可检验分解产物中的CO₂；后续要验证CO，CO还原Fe₂O₃时，若残留CO₂会干扰判断，故装置B同时除去混合气体中的CO₂，防止其干扰后续CO的验证。
(2) 在Fe₂O₃中，氧元素化合价为-2价，设铁元素化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，可得：2x + 3×(-2)=0，解得x=+3。
(3) CO具有还原性，加热时能与Fe₂O₃发生反应：$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{△} 2Fe + 3CO_{2}}$，反应中红棕色的Fe₂O₃固体变为黑色的Fe单质，该现象可直接证明有CO存在，因此无需在D后增加装置B。
(4) 分解产物中的CO是有毒气体，实验装置末端没有设置尾气处理装置，有毒的CO会直接排放到空气中，造成环境污染，这是装置的不足之处。
【答案】
(1) 检验草酸钙分解生成的CO₂，同时除去混合气体中的CO₂，防止其干扰后续CO的验证
(2) +3
(3) 可通过观察装置D中红棕色的Fe₂O₃固体变为黑色的现象，直接证明CO的存在
(4) 没有尾气处理装置，有毒的CO直接排放会污染空气
【知识点】
气体检验与除杂、化合价计算、一氧化碳性质、实验环保
【点评】
本题是结合物质分解产物验证的实验题，考查了常见气体的检验方法、化合价计算、CO的还原性及实验环保，需明确各装置的作用，理解实验设计逻辑，是初中化学常见的实验题型。
【难度系数】
0.5
1.实验室里制取二氧化碳的化学反应原理。
（1）试剂：与。
（2）化学方程式：。
（1）试剂：与。
（2）化学方程式：。
答案
解：
(1) 大理石（或石灰石）；稀盐酸
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(1) 大理石（或石灰石）；稀盐酸
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
解析
【分析】
要解答本题，需牢记实验室制取二氧化碳的核心知识点：首先明确制取二氧化碳的试剂选择依据——需反应速率适中、便于收集，排除稀硫酸（生成微溶物阻止反应）、碳酸钠（反应过快难控制），因此确定试剂；再根据反应物、生成物及反应条件书写化学方程式，注意标注气体符号。
【解析】
（1）实验室制取二氧化碳选用的试剂是大理石（或石灰石，主要成分为碳酸钙）和稀盐酸，故依次填写：大理石（或石灰石）；稀盐酸。
（2）碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) 大理石（或石灰石）；稀盐酸
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
【知识点】
实验室制取二氧化碳；化学方程式书写
【点评】
本题考查实验室制取二氧化碳的基础内容，属于化学实验的核心基础知识点，需准确记忆试剂选择和反应方程式。
【难度系数】
0.9
要解答本题，需牢记实验室制取二氧化碳的核心知识点：首先明确制取二氧化碳的试剂选择依据——需反应速率适中、便于收集，排除稀硫酸（生成微溶物阻止反应）、碳酸钠（反应过快难控制），因此确定试剂；再根据反应物、生成物及反应条件书写化学方程式，注意标注气体符号。
【解析】
（1）实验室制取二氧化碳选用的试剂是大理石（或石灰石，主要成分为碳酸钙）和稀盐酸，故依次填写：大理石（或石灰石）；稀盐酸。
（2）碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) 大理石（或石灰石）；稀盐酸
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
【知识点】
实验室制取二氧化碳；化学方程式书写
【点评】
本题考查实验室制取二氧化碳的基础内容，属于化学实验的核心基础知识点，需准确记忆试剂选择和反应方程式。
【难度系数】
0.9
2.实验室里制取二氧化碳的装置。
(1)发生装置:根据反应物石灰石(或大理石)是，稀盐酸是，反应不需要，选择实验室用制取氧气的发生装置。
(2)收集装置:根据二氧化碳的密度比空气的，二氧化碳能溶于水，且能与水反应，选择法收集二氧化碳。
(3)装置如下图。
(1)发生装置:根据反应物石灰石(或大理石)是，稀盐酸是，反应不需要，选择实验室用制取氧气的发生装置。
(2)收集装置:根据二氧化碳的密度比空气的，二氧化碳能溶于水，且能与水反应，选择法收集二氧化碳。
(3)装置如下图。
答案
解：
(1) 固体；液体；加热；过氧化氢溶液和二氧化锰
(2) 大；向上排空气
(1) 固体；液体；加热；过氧化氢溶液和二氧化锰
(2) 大；向上排空气
解析
【分析】
本题考查实验室制取二氧化碳的发生与收集装置的选择，解题思路为：发生装置的选择依据是反应物的状态和反应条件，收集装置的选择依据是气体的密度、溶解性及是否与水反应。先明确反应物状态、反应条件，再结合气体性质确定收集方法。
【解析】
(1) 实验室制取二氧化碳时，反应物石灰石（或大理石）是固体，稀盐酸是液体，反应在常温下进行，不需要加热，因此选择固液不加热型发生装置，与实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的发生装置一致。
(2) 二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水、能与水反应，因此不能用排水法收集，选择向上排空气法收集。
【答案】
(1) 固体；液体；加热；过氧化氢溶液和二氧化锰
(2) 大；向上排空气
【知识点】
实验室制取二氧化碳；气体发生装置选择；气体收集装置选择
【点评】
本题是实验室制取气体装置选择的基础题型，核心是掌握发生、收集装置的选择依据，属于初中化学必掌握的基础知识点，难度较低。
【难度系数】
0.6
本题考查实验室制取二氧化碳的发生与收集装置的选择，解题思路为：发生装置的选择依据是反应物的状态和反应条件，收集装置的选择依据是气体的密度、溶解性及是否与水反应。先明确反应物状态、反应条件，再结合气体性质确定收集方法。
【解析】
(1) 实验室制取二氧化碳时，反应物石灰石（或大理石）是固体，稀盐酸是液体，反应在常温下进行，不需要加热，因此选择固液不加热型发生装置，与实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的发生装置一致。
(2) 二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水、能与水反应，因此不能用排水法收集，选择向上排空气法收集。
【答案】
(1) 固体；液体；加热；过氧化氢溶液和二氧化锰
(2) 大；向上排空气
【知识点】
实验室制取二氧化碳；气体发生装置选择；气体收集装置选择
【点评】
本题是实验室制取气体装置选择的基础题型，核心是掌握发生、收集装置的选择依据，属于初中化学必掌握的基础知识点，难度较低。
【难度系数】
0.6
