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13.[创新题]“二氧化碳的实验室制法”是初中化学的基础实验之一。
(1)某小组在老师的指导下对试剂的选用进行了如下探究。按下表进行实验,取等质量的石灰石加入足量酸溶液中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图所示:
查阅资料:氯化钙易溶于水,硫酸钙微溶于水。
最终同学们确定用曲线乙对应的试剂制备二氧化碳,相应的化学方程式是
图中丙反应产生二氧化碳的量明显偏小的原因可能是
(2)图甲为利用鸡蛋壳和白醋制取和收集二氧化碳的家庭实验装置。
①带小孔的眼药水瓶下部可浸入和离开白醋,可以控制反应的进行与停止,它相当于图乙中的
②该装置线框中应选用图乙中的
③检验$\ce{CO_{2}}$气体是否集满的方法是
(3)在实验室中,集气瓶被称作“万能瓶”,用它可以组装成各种用途的装置,请仔细观察下列(F~K)各个装置的特点并回答问题。
实验室若用F装置收集二氧化碳,则二氧化碳应从
(1)某小组在老师的指导下对试剂的选用进行了如下探究。按下表进行实验,取等质量的石灰石加入足量酸溶液中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图所示:
查阅资料:氯化钙易溶于水,硫酸钙微溶于水。
最终同学们确定用曲线乙对应的试剂制备二氧化碳,相应的化学方程式是
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
;图中丙反应产生二氧化碳的量明显偏小的原因可能是
生成的硫酸钙覆盖在石灰石表面阻止反应进行，试剂没消耗完
(2)图甲为利用鸡蛋壳和白醋制取和收集二氧化碳的家庭实验装置。
①带小孔的眼药水瓶下部可浸入和离开白醋,可以控制反应的进行与停止,它相当于图乙中的
A
(填字母)装置。②该装置线框中应选用图乙中的
C
(填字母)装置来收集$\ce{CO_{2}}$气体。③检验$\ce{CO_{2}}$气体是否集满的方法是
将燃着的木条放在矿泉水瓶口，若燃着的木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满
。(3)在实验室中,集气瓶被称作“万能瓶”,用它可以组装成各种用途的装置,请仔细观察下列(F~K)各个装置的特点并回答问题。
实验室若用F装置收集二氧化碳,则二氧化碳应从
b
(填导管口处的字母)口进入。若要收集一定体积的二氧化碳气体,应选用K
(填字母,下同)装置。一氧化碳难溶于水,且不与水反应。若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳,同时用该瓶收集较纯净的一氧化碳,应选用H
装置。答案
13.(1) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$ 生成的硫酸钙覆盖在石灰石表面阻止反应进行，试剂没消耗完
(2)① A
② C
③ 将燃着的木条放在矿泉水瓶口，若燃着的木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满
(3) b K H
(2)① A
② C
③ 将燃着的木条放在矿泉水瓶口，若燃着的木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满
(3) b K H
解析
【分析】
本题围绕二氧化碳的实验室制法展开，需结合反应原理、装置特点、气体性质等知识点分析：(1) 制备CO₂的试剂选择需考虑反应速率和持续生成的情况，稀硫酸与石灰石反应会因微溶物阻碍反应，而稀盐酸反应平稳持续；(2) 控制反应的装置需利用固液分离的原理，收集CO₂根据密度选向上排空气法，验满利用CO₂不支持燃烧的性质；(3) 万能瓶的使用需结合气体密度、溶解性及除杂需求分析。
【解析】
(1) 实验室制取CO₂选用石灰石和稀盐酸，反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；丙曲线对应稀硫酸与石灰石反应，生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止酸与石灰石进一步接触反应，导致产生CO₂的量偏少，反应无法持续进行。
(2) ① 带小孔的眼药水瓶可通过浸入/离开白醋控制固液接触，从而控制反应，原理类似启普发生器的A装置；② CO₂密度比空气大，需用向上排空气法收集，对应装置C；③ CO₂不燃烧也不支持燃烧，验满时将燃着的木条放在矿泉水瓶口，若木条熄灭则说明已集满。
(3) CO₂密度比空气大，用F装置收集时应从长管b进入；要收集一定体积的CO₂，需用K装置通过测量排出液体的体积来确定气体体积；除去CO中少量CO₂，需用H装置，瓶内盛放能吸收CO₂的试剂，同时收集较纯净的CO。
【答案】
(1) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；生成的硫酸钙覆盖在石灰石表面阻止反应进行，试剂没消耗完
(2) ① A；② C；③ 将燃着的木条放在矿泉水瓶口，若燃着的木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满
(3) b；K；H
【知识点】
二氧化碳的实验室制法、气体的收集与验满、化学方程式书写
【点评】
本题为创新型实验题，结合实验室制法、家庭实验及万能瓶的应用，全面考查二氧化碳相关实验的核心知识，注重原理理解与装置分析，需学生灵活运用所学知识解决实际问题。
【难度系数】
0.5
本题围绕二氧化碳的实验室制法展开，需结合反应原理、装置特点、气体性质等知识点分析：(1) 制备CO₂的试剂选择需考虑反应速率和持续生成的情况，稀硫酸与石灰石反应会因微溶物阻碍反应，而稀盐酸反应平稳持续；(2) 控制反应的装置需利用固液分离的原理，收集CO₂根据密度选向上排空气法，验满利用CO₂不支持燃烧的性质；(3) 万能瓶的使用需结合气体密度、溶解性及除杂需求分析。
【解析】
(1) 实验室制取CO₂选用石灰石和稀盐酸，反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；丙曲线对应稀硫酸与石灰石反应，生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止酸与石灰石进一步接触反应，导致产生CO₂的量偏少，反应无法持续进行。
(2) ① 带小孔的眼药水瓶可通过浸入/离开白醋控制固液接触，从而控制反应，原理类似启普发生器的A装置；② CO₂密度比空气大，需用向上排空气法收集，对应装置C；③ CO₂不燃烧也不支持燃烧，验满时将燃着的木条放在矿泉水瓶口，若木条熄灭则说明已集满。
(3) CO₂密度比空气大，用F装置收集时应从长管b进入；要收集一定体积的CO₂，需用K装置通过测量排出液体的体积来确定气体体积；除去CO中少量CO₂，需用H装置，瓶内盛放能吸收CO₂的试剂，同时收集较纯净的CO。
【答案】
(1) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；生成的硫酸钙覆盖在石灰石表面阻止反应进行，试剂没消耗完
(2) ① A；② C；③ 将燃着的木条放在矿泉水瓶口，若燃着的木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满
(3) b；K；H
【知识点】
二氧化碳的实验室制法、气体的收集与验满、化学方程式书写
【点评】
本题为创新型实验题，结合实验室制法、家庭实验及万能瓶的应用，全面考查二氧化碳相关实验的核心知识，注重原理理解与装置分析，需学生灵活运用所学知识解决实际问题。
【难度系数】
0.5
