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4. (2024·常州)如图所示装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。
(1)仪器a的名称是________。
(2)用该套装置进行实验的优点是________（写一点即可）。
(3)实验中可观察到________（选填“干燥”或“湿润”）的紫色石蕊小纸花变红；澄清石灰水________（填现象），化学方程式为________。
(4)实验中用$2.5\ \mathrm{g}\ \ce{CaCO_{3}}$的质量分数为80%的大理石与足量的稀盐酸反应，该实验条件下$\ce{CO_{2}}$的密度为$2\ \mathrm{g/L}$，理论上能生成$\ce{CO_{2}}$的体积是多少？（写出计算过程）
(1)仪器a的名称是________。
(2)用该套装置进行实验的优点是________（写一点即可）。
(3)实验中可观察到________（选填“干燥”或“湿润”）的紫色石蕊小纸花变红；澄清石灰水________（填现象），化学方程式为________。
(4)实验中用$2.5\ \mathrm{g}\ \ce{CaCO_{3}}$的质量分数为80%的大理石与足量的稀盐酸反应，该实验条件下$\ce{CO_{2}}$的密度为$2\ \mathrm{g/L}$，理论上能生成$\ce{CO_{2}}$的体积是多少？（写出计算过程）
答案
铁架台
; 操作简便，节约药品
; （答案合理即可）
; 湿润
; 变浑浊
; $Ca(OH)_2 + CO_2 = CaCO_3\downarrow + H_2O$ ; 解：设理论上能生成$CO_2$的质量为$x。$ $CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + H_2O + CO_2\uparrow$ 100 44
$2.5\ g\times80\%$ $x$ $\frac{100}{44}=\frac{2.5\ g\times80\%}{x}$ $x = 0.88\ g$ $CO_2$的体积为$0.88\ g\div2\ g/L = 0.44\ L$ 答：理论上能生成$0.44\ L\ CO_2。$
; 操作简便，节约药品
; （答案合理即可）
; 湿润
; 变浑浊
; $Ca(OH)_2 + CO_2 = CaCO_3\downarrow + H_2O$ ; 解：设理论上能生成$CO_2$的质量为$x。$ $CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + H_2O + CO_2\uparrow$ 100 44
$2.5\ g\times80\%$ $x$ $\frac{100}{44}=\frac{2.5\ g\times80\%}{x}$ $x = 0.88\ g$ $CO_2$的体积为$0.88\ g\div2\ g/L = 0.44\ L$ 答：理论上能生成$0.44\ L\ CO_2。$
5. 兴趣小组的同学对“二氧化碳溶于水的性质”产生了兴趣，进行了如下探究。
【初步探究】
实验①:如图1所示,取1个充满二氧化碳且气密性良好的软塑料瓶,打开瓶盖,加入体积约为塑料瓶容积$\frac{1}{3}$的蒸馏水,旋紧瓶盖后充分振荡,观察现象。
实验②:如图2所示,取2支注射器分别抽取10 mL二氧化碳和蒸馏水,用橡胶管连接,交替推动2支注射器的活塞,反复多次至体积不再减少为止。充分混合后,气体和液体的总体积约为12 mL。
(1)实验①中观察到软塑料瓶变_________(选填“瘪”或“胀”),说明二氧化碳能溶于水。
(2)实验②中气体和液体的总体积减小的原因是_________(选填“气体”或“液体”)体积减小,在实验室条件下,1体积水最多能溶解_________体积的二氧化碳。
(3)实验①中充分振荡和实验②中反复交替推动注射器活塞的作用是_________。
【深入探究】
兴趣小组的同学利用如图3所示的装置测量了反应前后圆底烧瓶内压强的变化。
图4
图5
步骤1:检查装置气密性,得到如图4所示图像,说明装置气密性良好。
步骤2:两个250 mL的烧瓶内收集满二氧化碳气体,注射器内各装有85 mL的水和澄清石灰水,连接好装置和压强传感器。打开活塞1和2,同时迅速将注射器内的液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞1,一段时间后,同时振荡烧瓶。观察传感器实时定量地传回烧瓶内压强变化形成的图像如图5所示。
(4)步骤1中检查装置气密性的操作是:打开活塞1和2,_________(选填“推”或“拉”)注射器活塞,一段距离后停止。
(5)图5中,表示注入的是澄清石灰水的是曲线_________(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(6)图5中,AB段压强上升的原因是_________。最终C点压强大于A点,由此你的解释是_________。
(7)图6是注入澄清石灰水后瓶中气体最终的微观示意图(忽略水的挥发,两个活塞均为关闭状态),则下列符合注入水后瓶中情况的是_________(填序号)。
【初步探究】
实验①:如图1所示,取1个充满二氧化碳且气密性良好的软塑料瓶,打开瓶盖,加入体积约为塑料瓶容积$\frac{1}{3}$的蒸馏水,旋紧瓶盖后充分振荡,观察现象。
实验②:如图2所示,取2支注射器分别抽取10 mL二氧化碳和蒸馏水,用橡胶管连接,交替推动2支注射器的活塞,反复多次至体积不再减少为止。充分混合后,气体和液体的总体积约为12 mL。
(1)实验①中观察到软塑料瓶变_________(选填“瘪”或“胀”),说明二氧化碳能溶于水。
(2)实验②中气体和液体的总体积减小的原因是_________(选填“气体”或“液体”)体积减小,在实验室条件下,1体积水最多能溶解_________体积的二氧化碳。
(3)实验①中充分振荡和实验②中反复交替推动注射器活塞的作用是_________。
【深入探究】
兴趣小组的同学利用如图3所示的装置测量了反应前后圆底烧瓶内压强的变化。
图4
图5
步骤1:检查装置气密性,得到如图4所示图像,说明装置气密性良好。
步骤2:两个250 mL的烧瓶内收集满二氧化碳气体,注射器内各装有85 mL的水和澄清石灰水,连接好装置和压强传感器。打开活塞1和2,同时迅速将注射器内的液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞1,一段时间后,同时振荡烧瓶。观察传感器实时定量地传回烧瓶内压强变化形成的图像如图5所示。
(4)步骤1中检查装置气密性的操作是:打开活塞1和2,_________(选填“推”或“拉”)注射器活塞,一段距离后停止。
(5)图5中,表示注入的是澄清石灰水的是曲线_________(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(6)图5中,AB段压强上升的原因是_________。最终C点压强大于A点,由此你的解释是_________。
(7)图6是注入澄清石灰水后瓶中气体最终的微观示意图(忽略水的挥发,两个活塞均为关闭状态),则下列符合注入水后瓶中情况的是_________(填序号)。
答案
瘪
; 气体
; 0.8
; 使水和二氧化碳充分接触
; 拉
; Ⅱ
; 注射器内的液体全部注入烧瓶中造成烧瓶内的压强迅速增大
; 加入水的体积大于溶解的二氧化碳体积（或1
; 体积水只能溶解0.8体积的二氧化碳），所以压强增大
; C
; 气体
; 0.8
; 使水和二氧化碳充分接触
; 拉
; Ⅱ
; 注射器内的液体全部注入烧瓶中造成烧瓶内的压强迅速增大
; 加入水的体积大于溶解的二氧化碳体积（或1
; 体积水只能溶解0.8体积的二氧化碳），所以压强增大
; C
