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13. 某同学对实验室制取二氧化碳试剂的选择进行实验探究。按下表进行实验,取等质量的大理石加入足量酸溶液中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳的体积随时间的变化曲线如图1所示。
(1)图1中曲线丙对应实验
(2)实验室制取二氧化碳不用曲线甲对应的试剂,理由是
(3)该同学选择实验
A. ab段试管内液面逐渐上升
B. bc段大理石与稀盐酸脱离接触
C. c点的对应操作是打开弹簧夹
(1)图1中曲线丙对应实验
Ⅰ
(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。(2)实验室制取二氧化碳不用曲线甲对应的试剂,理由是
反应速率过快,不利于收集气体
。(3)该同学选择实验
Ⅱ
(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)的试剂进行实验,并利用如图2所示的装置制取二氧化碳,用压力传感器测定实验中试管内气体压强变化的情况(如图3所示)。下列说法正确的是BC
(填字母序号)。A. ab段试管内液面逐渐上升
B. bc段大理石与稀盐酸脱离接触
C. c点的对应操作是打开弹簧夹
答案
13.(1)Ⅰ
(2)反应速率过快,不利于收集气体
(3)Ⅱ BC
(2)反应速率过快,不利于收集气体
(3)Ⅱ BC
解析
【分析】
首先明确实验室制取二氧化碳的三组实验对应的反应速率差异：大理石与稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙，覆盖在大理石表面阻碍反应持续，速率最慢；大理石与稀盐酸反应速率适中，适合制取气体；大理石与浓盐酸反应速率过快，且浓盐酸易挥发。结合曲线：甲反应最快对应浓盐酸的实验Ⅲ，乙反应适中对应稀盐酸的实验Ⅱ，丙反应最慢对应稀硫酸的实验Ⅰ。再分析压强变化：ab段压强增大说明反应进行，bc段压强不变说明反应停止，c点后压强减小对应打开弹簧夹，据此判断选项。
【解析】
(1) 实验Ⅰ为大理石与稀硫酸反应，生成的硫酸钙微溶，覆盖在大理石表面使反应逐渐停止，产生二氧化碳的速率最慢，对应曲线丙，故填Ⅰ。
(2) 曲线甲对应实验Ⅲ（大理石与浓盐酸），反应速率过快，短时间内产生大量气体，不利于收集二氧化碳，故实验室不用该试剂。
(3) 实验室制取二氧化碳选择反应速率适中的实验Ⅱ的试剂。分析压强变化：
A选项：ab段压强增大，装置内气体增多，压强变大，试管内液面应逐渐下降，A错误；
B选项：bc段压强不变，说明反应停止，大理石与稀盐酸脱离接触，B正确；
C选项：c点后压强减小，对应操作是打开弹簧夹，气体排出使压强降低，C正确。故填Ⅱ；BC。
【答案】
(1)Ⅰ；(2)反应速率过快，不利于收集气体；(3)Ⅱ；BC
【知识点】
实验室制取二氧化碳的试剂选择；反应速率影响因素；压强变化分析
【点评】
本题围绕实验室制取二氧化碳的试剂选择展开，结合反应速率曲线和压强变化图考查实验原理理解与图像分析能力，需明确不同酸与大理石反应的速率差异，以及装置内压强变化与反应状态的关联，是实验基础题型。
【难度系数】
0.5
首先明确实验室制取二氧化碳的三组实验对应的反应速率差异：大理石与稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙，覆盖在大理石表面阻碍反应持续，速率最慢；大理石与稀盐酸反应速率适中，适合制取气体；大理石与浓盐酸反应速率过快，且浓盐酸易挥发。结合曲线：甲反应最快对应浓盐酸的实验Ⅲ，乙反应适中对应稀盐酸的实验Ⅱ，丙反应最慢对应稀硫酸的实验Ⅰ。再分析压强变化：ab段压强增大说明反应进行，bc段压强不变说明反应停止，c点后压强减小对应打开弹簧夹，据此判断选项。
【解析】
(1) 实验Ⅰ为大理石与稀硫酸反应，生成的硫酸钙微溶，覆盖在大理石表面使反应逐渐停止，产生二氧化碳的速率最慢，对应曲线丙，故填Ⅰ。
(2) 曲线甲对应实验Ⅲ（大理石与浓盐酸），反应速率过快，短时间内产生大量气体，不利于收集二氧化碳，故实验室不用该试剂。
(3) 实验室制取二氧化碳选择反应速率适中的实验Ⅱ的试剂。分析压强变化：
A选项：ab段压强增大，装置内气体增多，压强变大，试管内液面应逐渐下降，A错误；
B选项：bc段压强不变，说明反应停止，大理石与稀盐酸脱离接触，B正确；
C选项：c点后压强减小，对应操作是打开弹簧夹，气体排出使压强降低，C正确。故填Ⅱ；BC。
【答案】
(1)Ⅰ；(2)反应速率过快，不利于收集气体；(3)Ⅱ；BC
【知识点】
实验室制取二氧化碳的试剂选择；反应速率影响因素；压强变化分析
【点评】
本题围绕实验室制取二氧化碳的试剂选择展开，结合反应速率曲线和压强变化图考查实验原理理解与图像分析能力，需明确不同酸与大理石反应的速率差异，以及装置内压强变化与反应状态的关联，是实验基础题型。
【难度系数】
0.5
14.下列装置用于实验室中$\ce{CO_{2}}$的生成、净化、检验和收集,最后可收集一瓶$\ce{CO_{2}}$,请回答下列问题。
对实验室制取二氧化碳试剂的选择进行实验探究,记录如下:
(1)从制取的角度分析,一般选择第
(2)B装置用于检验二氧化碳气体,则B装置中所盛放的物质是
(3)反应过程中将弹簧夹关闭,一小段时间后在A装置中观察到的现象是
(4)使用C装置收集二氧化碳,说明二氧化碳具有的物理性质是
对实验室制取二氧化碳试剂的选择进行实验探究,记录如下:
(1)从制取的角度分析,一般选择第
③
(填序号)组试剂,所发生反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3}+2HCl=CaCl_{2}+CO_{2}\uparrow +H_{2}O}$
。(2)B装置用于检验二氧化碳气体,则B装置中所盛放的物质是
澄清石灰水
,发生反应的化学方程式是$\ce{Ca(OH)_{2}+CO_{2}=CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O}$
。(3)反应过程中将弹簧夹关闭,一小段时间后在A装置中观察到的现象是
长颈漏斗内的液面上升
。(4)使用C装置收集二氧化碳,说明二氧化碳具有的物理性质是
密度比空气的大
。答案
14.(1)③ $\ce{CaCO_{3}+2HCl=CaCl_{2}+CO_{2}\uparrow +H_{2}O}$
(2)澄清石灰水 $\ce{Ca(OH)_{2}+CO_{2}=CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O}$
(3)长颈漏斗内的液面上升
(4)密度比空气的大
(2)澄清石灰水 $\ce{Ca(OH)_{2}+CO_{2}=CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O}$
(3)长颈漏斗内的液面上升
(4)密度比空气的大
解析
【分析】
本题围绕实验室制取、净化、检验和收集二氧化碳展开，需结合实验原理、试剂选择、装置特点等知识点逐一分析：
1. 制取二氧化碳的试剂需满足反应速率适中、易收集，排除反应受阻或过快的组合，确定对应试剂及反应方程式；
2. 检验二氧化碳利用其与澄清石灰水反应变浑浊的特性，确定检验试剂及反应式；
3. 关闭弹簧夹后，装置内气体压强变化会导致液体位置改变，分析对应现象；
4. 收集方法由气体密度等物理性质决定，结合收集装置判断二氧化碳的物理性质。
【解析】
(1) 实验室制取二氧化碳时，稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙，会覆盖在碳酸钙表面阻止反应持续进行；碳酸钠与稀盐酸反应速率过快，不易收集气体；因此选择第③组试剂（大理石或石灰石与稀盐酸），反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$。
(2) 检验二氧化碳气体常用澄清石灰水，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，使石灰水变浑浊，反应的化学方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
(3) 关闭弹簧夹后，A装置内反应仍产生气体，装置内压强增大，会将液体压入长颈漏斗，因此观察到长颈漏斗内的液面上升。
(4) C装置为向上排空气法收集二氧化碳，利用的是二氧化碳密度比空气大的物理性质。
【答案】
(1) ③；$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$
(2) 澄清石灰水；$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(3) 长颈漏斗内的液面上升
(4) 密度比空气的大
【知识点】
实验室制取二氧化碳、二氧化碳的检验、气体收集的依据
【点评】
本题为实验室制取二氧化碳的基础实验题，涵盖试剂选择、气体检验、装置压强变化、收集方法等核心考点，是初中化学实验的重点内容，侧重考察学生对基础实验原理和操作的掌握程度。
【难度系数】
0.8
本题围绕实验室制取、净化、检验和收集二氧化碳展开，需结合实验原理、试剂选择、装置特点等知识点逐一分析：
1. 制取二氧化碳的试剂需满足反应速率适中、易收集，排除反应受阻或过快的组合，确定对应试剂及反应方程式；
2. 检验二氧化碳利用其与澄清石灰水反应变浑浊的特性，确定检验试剂及反应式；
3. 关闭弹簧夹后，装置内气体压强变化会导致液体位置改变，分析对应现象；
4. 收集方法由气体密度等物理性质决定，结合收集装置判断二氧化碳的物理性质。
【解析】
(1) 实验室制取二氧化碳时，稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙，会覆盖在碳酸钙表面阻止反应持续进行；碳酸钠与稀盐酸反应速率过快，不易收集气体；因此选择第③组试剂（大理石或石灰石与稀盐酸），反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$。
(2) 检验二氧化碳气体常用澄清石灰水，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，使石灰水变浑浊，反应的化学方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
(3) 关闭弹簧夹后，A装置内反应仍产生气体，装置内压强增大，会将液体压入长颈漏斗，因此观察到长颈漏斗内的液面上升。
(4) C装置为向上排空气法收集二氧化碳，利用的是二氧化碳密度比空气大的物理性质。
【答案】
(1) ③；$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$
(2) 澄清石灰水；$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(3) 长颈漏斗内的液面上升
(4) 密度比空气的大
【知识点】
实验室制取二氧化碳、二氧化碳的检验、气体收集的依据
【点评】
本题为实验室制取二氧化碳的基础实验题，涵盖试剂选择、气体检验、装置压强变化、收集方法等核心考点，是初中化学实验的重点内容，侧重考察学生对基础实验原理和操作的掌握程度。
【难度系数】
0.8
