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5. 某兴趣小组根据如图装置进行二氧化碳的实验室制取与性质探究实验。请回答下列问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:a
(2)实验室通常用
(3)若将装置E中的水换成适量的
(1)写出图中标号仪器的名称:a
长颈漏斗
;b集气瓶
。(2)实验室通常用
石灰石(或大理石)和稀盐酸
(填试剂名称)反应制取二氧化碳,该反应的化学方程式为$CaCO_{3} + 2HCl\xlongequal{}CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$
。选择发生装置A时,锥形瓶内的液体应加至1
(选填“1”或“2”)处。可以选择装置C
(填序号)收集二氧化碳,原因是二氧化碳的密度比空气大且不与空气中的成分发生反应
。(3)若将装置E中的水换成适量的
澄清石灰水
(填试剂名称)便可用于检验二氧化碳。此时气体应该从c
(选填“c”或“d”)导管口通入,检验过程中发生反应的化学方程式为$Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O$
。答案
5. (1)长颈漏斗 集气瓶 (2)石灰石(或大理石)和稀盐酸 $CaCO_{3} + 2HCl\xlongequal{}CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$ 1 C 二氧化碳的密度比空气大且不与空气中的成分发生反应 (3)澄清石灰水 c $Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O$
解析
【分析】
本题考查实验室制取二氧化碳的相关知识，解题思路如下：
1. 识别仪器：根据常见化学仪器的外形特征，判断标号a、b对应的仪器名称；
2. 制取二氧化碳的试剂与装置：明确实验室制取二氧化碳的常用试剂，结合发生装置的气密性要求确定液体添加位置，再根据二氧化碳的性质选择合适的收集装置；
3. 二氧化碳的检验：掌握检验二氧化碳的试剂及反应原理，确定气体通入装置的导管方向。
【解析】
(1) 根据常见化学仪器的名称，图中标号a是长颈漏斗，b是集气瓶；
(2) 实验室通常选用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl\xlongequal{}CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；使用发生装置A时，长颈漏斗下端需浸入液体形成液封，防止气体逸出，因此锥形瓶内液体应加至1处；二氧化碳密度比空气大且不与空气中成分反应，所以选择向上排空气法，即装置C收集；
(3) 检验二氧化碳常用澄清石灰水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；用装置E检验时，气体需从长导管c通入，才能与澄清石灰水充分接触，反应的化学方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
【答案】
(1) 长颈漏斗；集气瓶
(2) 石灰石(或大理石)和稀盐酸；$\ce{CaCO_{3} + 2HCl\xlongequal{}CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；1；C；二氧化碳的密度比空气大且不与空气中的成分发生反应
(3) 澄清石灰水；c；$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
【知识点】
实验室制取二氧化碳；二氧化碳的收集与检验；常见化学仪器名称
【点评】
本题为初中化学基础实验题，围绕二氧化碳的制取、收集、检验等核心知识点命题，侧重考查学生对基础实验知识的掌握，是化学学科的常考题型。
【难度系数】
0.7
本题考查实验室制取二氧化碳的相关知识，解题思路如下：
1. 识别仪器：根据常见化学仪器的外形特征，判断标号a、b对应的仪器名称；
2. 制取二氧化碳的试剂与装置：明确实验室制取二氧化碳的常用试剂，结合发生装置的气密性要求确定液体添加位置，再根据二氧化碳的性质选择合适的收集装置；
3. 二氧化碳的检验：掌握检验二氧化碳的试剂及反应原理，确定气体通入装置的导管方向。
【解析】
(1) 根据常见化学仪器的名称，图中标号a是长颈漏斗，b是集气瓶；
(2) 实验室通常选用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl\xlongequal{}CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；使用发生装置A时，长颈漏斗下端需浸入液体形成液封，防止气体逸出，因此锥形瓶内液体应加至1处；二氧化碳密度比空气大且不与空气中成分反应，所以选择向上排空气法，即装置C收集；
(3) 检验二氧化碳常用澄清石灰水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；用装置E检验时，气体需从长导管c通入，才能与澄清石灰水充分接触，反应的化学方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
【答案】
(1) 长颈漏斗；集气瓶
(2) 石灰石(或大理石)和稀盐酸；$\ce{CaCO_{3} + 2HCl\xlongequal{}CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；1；C；二氧化碳的密度比空气大且不与空气中的成分发生反应
(3) 澄清石灰水；c；$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
【知识点】
实验室制取二氧化碳；二氧化碳的收集与检验；常见化学仪器名称
【点评】
本题为初中化学基础实验题，围绕二氧化碳的制取、收集、检验等核心知识点命题，侧重考查学生对基础实验知识的掌握，是化学学科的常考题型。
【难度系数】
0.7
6. 兴趣小组以“探究二氧化碳的制取”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识实验室制取二氧化碳的药品
(1)该小组同学按下表进行实验,取等质量的同种大理石加入足量的酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳的体积随时间变化的曲线如图所示。
①实验Ⅰ对应的变化是曲线
②实验Ⅱ的反应速率适中,收集400 mL二氧化碳气体,需要
③对比实验Ⅰ和Ⅱ,说明影响化学反应速率的因素是
【任务二】认识二氧化碳的收集方法
(2)兴趣小组通过氧气传感器测出收集的气体中残留的氧气(来自空气),推算出空气的含量,再求出二氧化碳的含量。甲组用向上排空气法收集的气体中测得氧气的含量为6.6%,推算出二氧化碳的含量为69%;乙组用排水法收集的气体中测得氧气的含量为4.2%,推算出二氧化碳的含量为80%。通过实验可知,若对二氧化碳的纯度要求较高,应该使用
【任务一】认识实验室制取二氧化碳的药品
(1)该小组同学按下表进行实验,取等质量的同种大理石加入足量的酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳的体积随时间变化的曲线如图所示。
①实验Ⅰ对应的变化是曲线
甲
(选填“甲”“乙”或“丙”)。②实验Ⅱ的反应速率适中,收集400 mL二氧化碳气体,需要
60
s。③对比实验Ⅰ和Ⅱ,说明影响化学反应速率的因素是
固体的颗粒大小(或反应物之间的接触面积大小)
。【任务二】认识二氧化碳的收集方法
(2)兴趣小组通过氧气传感器测出收集的气体中残留的氧气(来自空气),推算出空气的含量,再求出二氧化碳的含量。甲组用向上排空气法收集的气体中测得氧气的含量为6.6%,推算出二氧化碳的含量为69%;乙组用排水法收集的气体中测得氧气的含量为4.2%,推算出二氧化碳的含量为80%。通过实验可知,若对二氧化碳的纯度要求较高,应该使用
排水法
收集二氧化碳。答案
6. (1)①甲 ②60 ③固体的颗粒大小(或反应物之间的接触面积大小) (2)排水法
解析
【分析】
本题围绕二氧化碳的制取展开探究，需结合反应速率与接触面积的关系、气体纯度与收集方法的关联分析：1. 反应速率方面：大理石与酸反应时，反应物接触面积越大，反应速率越快，相同时间内产生CO₂体积越多，曲线斜率越大；对比实验Ⅰ和Ⅱ的变量，可确定影响反应速率的因素。2. 收集方法方面：收集气体中氧气含量越低，二氧化碳纯度越高，据此判断合适的收集方法。
【解析】
任务一：
(1) ① 大理石与酸反应，反应物接触面积越大，反应速率越快，曲线越陡。实验Ⅰ反应速率最快，对应曲线甲。
② 由实验Ⅱ的反应曲线可知，收集400 mL二氧化碳气体需要60 s。
③ 实验Ⅰ和Ⅱ中，大理石质量、酸的用量等条件相同，仅大理石颗粒大小（接触面积）不同，反应速率不同，说明影响化学反应速率的因素是固体的颗粒大小（或反应物之间的接触面积大小）。
任务二：
(2) 收集气体中氧气含量越低，二氧化碳纯度越高。向上排空气法收集的气体中氧气含量为6.6%，排水法收集的为4.2%，排水法收集的CO₂纯度更高，因此对纯度要求较高时，应使用排水法收集。
【答案】
6. (1)①甲 ②60 ③固体的颗粒大小(或反应物之间的接触面积大小) (2)排水法
【知识点】
实验室制取二氧化碳、影响化学反应速率的因素、气体的收集方法
【点评】
本题以项目式学习的形式考查二氧化碳制取的相关知识，通过实验数据分析反应速率的影响因素和收集方法的选择，注重学生实验探究与分析能力的培养，属于初中化学基础应用题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕二氧化碳的制取展开探究，需结合反应速率与接触面积的关系、气体纯度与收集方法的关联分析：1. 反应速率方面：大理石与酸反应时，反应物接触面积越大，反应速率越快，相同时间内产生CO₂体积越多，曲线斜率越大；对比实验Ⅰ和Ⅱ的变量，可确定影响反应速率的因素。2. 收集方法方面：收集气体中氧气含量越低，二氧化碳纯度越高，据此判断合适的收集方法。
【解析】
任务一：
(1) ① 大理石与酸反应，反应物接触面积越大，反应速率越快，曲线越陡。实验Ⅰ反应速率最快，对应曲线甲。
② 由实验Ⅱ的反应曲线可知，收集400 mL二氧化碳气体需要60 s。
③ 实验Ⅰ和Ⅱ中，大理石质量、酸的用量等条件相同，仅大理石颗粒大小（接触面积）不同，反应速率不同，说明影响化学反应速率的因素是固体的颗粒大小（或反应物之间的接触面积大小）。
任务二：
(2) 收集气体中氧气含量越低，二氧化碳纯度越高。向上排空气法收集的气体中氧气含量为6.6%，排水法收集的为4.2%，排水法收集的CO₂纯度更高，因此对纯度要求较高时，应使用排水法收集。
【答案】
6. (1)①甲 ②60 ③固体的颗粒大小(或反应物之间的接触面积大小) (2)排水法
【知识点】
实验室制取二氧化碳、影响化学反应速率的因素、气体的收集方法
【点评】
本题以项目式学习的形式考查二氧化碳制取的相关知识，通过实验数据分析反应速率的影响因素和收集方法的选择，注重学生实验探究与分析能力的培养，属于初中化学基础应用题型。
【难度系数】
0.6
7. 下列有关二氧化碳的制备、检验、收集和用途的说法正确的是 （
A.实验室用块状石灰石和稀硫酸反应制备大量二氧化碳
B.将燃着的木条伸入集气瓶，火焰熄灭，说明该瓶气体就是二氧化碳
C.实验室收集二氧化碳通常采用向下排空气法
D.二氧化碳可用于生产碳酸饮料
D
）A.实验室用块状石灰石和稀硫酸反应制备大量二氧化碳
B.将燃着的木条伸入集气瓶，火焰熄灭，说明该瓶气体就是二氧化碳
C.实验室收集二氧化碳通常采用向下排空气法
D.二氧化碳可用于生产碳酸饮料
答案
7. D
解析
【分析】
本题需逐一判断各选项关于二氧化碳的制备、检验、收集和用途的说法是否正确，需回忆二氧化碳相关的基础实验原理和性质：实验室制CO₂的药品选择、检验方法、收集方法，以及用途对应的性质。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：实验室制备二氧化碳应选用块状石灰石和稀盐酸，若用稀硫酸，反应生成的微溶硫酸钙会覆盖在石灰石表面，阻止反应持续进行，无法制备大量CO₂，故A错误。
2. 选项B：能使燃着木条熄灭的气体不一定是二氧化碳，氮气等不支持燃烧的气体也会使木条熄灭，检验二氧化碳需用澄清石灰水，故B错误。
3. 选项C：二氧化碳密度比空气大，应采用向上排空气法收集，向下排空气法适用于收集密度比空气小的气体，故C错误。
4. 选项D：二氧化碳能与水反应生成碳酸，因此可用于生产碳酸饮料，该说法正确。
【答案】
D
【知识点】
二氧化碳的实验室制备、二氧化碳的性质与用途
【点评】
本题考查二氧化碳的核心基础知识点，涵盖制备、检验、收集、用途四个方面，属于常规基础题，学生只要准确掌握相关实验原理和性质即可正确作答。
【难度系数】
0.8
本题需逐一判断各选项关于二氧化碳的制备、检验、收集和用途的说法是否正确，需回忆二氧化碳相关的基础实验原理和性质：实验室制CO₂的药品选择、检验方法、收集方法，以及用途对应的性质。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：实验室制备二氧化碳应选用块状石灰石和稀盐酸，若用稀硫酸，反应生成的微溶硫酸钙会覆盖在石灰石表面，阻止反应持续进行，无法制备大量CO₂，故A错误。
2. 选项B：能使燃着木条熄灭的气体不一定是二氧化碳，氮气等不支持燃烧的气体也会使木条熄灭，检验二氧化碳需用澄清石灰水，故B错误。
3. 选项C：二氧化碳密度比空气大，应采用向上排空气法收集，向下排空气法适用于收集密度比空气小的气体，故C错误。
4. 选项D：二氧化碳能与水反应生成碳酸，因此可用于生产碳酸饮料，该说法正确。
【答案】
D
【知识点】
二氧化碳的实验室制备、二氧化碳的性质与用途
【点评】
本题考查二氧化碳的核心基础知识点，涵盖制备、检验、收集、用途四个方面，属于常规基础题，学生只要准确掌握相关实验原理和性质即可正确作答。
【难度系数】
0.8
