11. 新趋势 数字化实验 $\ce{CO_{2}}$是空气中一种重要的气体,某小组同学对$\ce{CO_{2}}$进行如下探究。
【$\ce{CO_{2}}$的制备探究】
Ⅰ.选择装置

(1)实验室若要制取并收集较多量$\ce{CO_{2}}$,可选择图1中的(填字母)装置。
Ⅱ.选择试剂
小组同学分别取等质量颗粒状和粉末状的石灰石样品与等体积、等浓度的稀盐酸($\ce{HCl}$气体的水溶液,有挥发性)在图2的三颈烧瓶中反应,采集数据如图3:
(2)图2中三颈烧瓶内发生反应的化学方程式是。
(3)据图3分析,表示粉末状石灰石与稀盐酸反应的曲线是(填“a”或“b”)。


(4)据图4分析,影响测定石灰石样品中碳酸钙含量准确性的原因是(填字母)。
A.水蒸气含量增加
B.稀盐酸挥发出的$\ce{HCl}$气体增加
C.装置气密性不好
Ⅲ.$\ce{CO_{2}}$含量的探究
地窖中因贮存农产品而容易积蓄$\ce{CO_{2}}$,根据相关要求,$\ce{CO_{2}}$短时间接触容许浓度为$18\ \mathrm{mg/L}$,某同学用注射器抽取$100\ \mathrm{mL}$菜窖中的气体样品。
(5)按图5所示装置进行实验,将气体推入足量澄清石灰水中,充分反应(足量澄清石灰水能对通入其中的$\ce{CO_{2}}$气体完全吸收):

①装置内发生反应的化学方程式为。
②多孔球泡的作用是。
(6)下列说法可能导致测得$\ce{CO_{2}}$的含量偏小的是(填字母)。

BC
$​ \mathrm {CaCO}_{3} + 2\mathrm {HCl} = \mathrm {CaCl}_{2} + \mathrm {H}_{2}\mathrm {O} + \mathrm {CO}_{2}↑​$
a
ABC
$​ \mathrm {Ca}(\mathrm {OH)}_{2} + \mathrm {CO}_{2} = \mathrm {CaCO}_{3}↓ + \mathrm {H}_{2}\mathrm {O}​$
增大接触面积，使吸收更快更充分
B

【分析】
本题围绕二氧化碳的制备、反应速率影响因素、含量测定展开，需逐一分析各小问：
1. 制取较多CO₂时，选择固液不加热型的大容量反应装置B，收集装置选向上排空气法的C（因CO₂密度比空气大且能溶于水），故组合为BC；
2. 三颈烧瓶内是石灰石与稀盐酸反应，对应碳酸钙和盐酸的反应方程式；
3. 粉末状石灰石接触面积大，反应速率更快，相同时间产生CO₂更多，曲线斜率更大，故为a；
4. 影响测定准确性的因素包括水蒸气（占体积）、HCl挥发（与澄清石灰水反应）、气密性（漏气），三者均干扰结果；
5. 装置内是CO₂与澄清石灰水的反应，多孔球泡作用是增大接触面积，使吸收更充分；
6. 测得CO₂含量偏小的原因：HCl挥发会消耗澄清石灰水，导致吸收的CO₂量减少，对应选项B。
【解析】
（1）实验室制取CO₂用石灰石与稀盐酸，为固液不加热反应，制取较多量需选反应容器较大的B装置；CO₂密度比空气大、能溶于水，采用向上排空气法收集，选C，故装置为BC。
（2）三颈烧瓶内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：$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$。
（3）粉末状石灰石与稀盐酸的接触面积更大，反应速率更快，相同时间内产生CO₂的量更多，对应曲线斜率更大，故为a。
（4）水蒸气含量增加会使测得气体总体积偏大，HCl气体增加会与澄清石灰水反应，装置气密性不好会导致气体泄漏，三者均影响碳酸钙含量测定的准确性，故选ABC。
（5）①装置内二氧化碳与澄清石灰水（氢氧化钙）反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$；②多孔球泡可增大气体与澄清石灰水的接触面积，使二氧化碳被吸收得更充分。
（6）若稀盐酸挥发出的HCl气体增加，HCl会与澄清石灰水反应，导致吸收的二氧化碳量减少，测得二氧化碳含量偏小；水蒸气增加会使测得体积偏大，装置气密性不好的影响不符合题意，故选B。
【答案】
BC；$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$；a；ABC；$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$；增大接触面积，使吸收更充分；B
【知识点】
二氧化碳的制备、化学方程式书写、影响反应速率的因素
【点评】
本题结合数字化实验探究二氧化碳的相关性质，考查实验装置选择、反应原理、误差分析等知识点，注重学生实验分析能力的培养，是化学实验探究类的常见题型。
【难度系数】
0.5