8. 为测定块状石灰石与稀盐酸反应产生的$\ce{CO_{2}}$的体积,某学生用如图所示实验装置进行实验。下列说法错误的是 (

A.实验前须检查装置的气密性
B.不可以用稀硫酸代替稀盐酸
C.实验测得$\ce{CO_{2}}$的体积偏小,可能是因为左侧$\mathrm{Y}$形管中有$\ce{CO_{2}}$残留
D.若量气管中的液体是水,则会使测定结果偏小
C
)A.实验前须检查装置的气密性
B.不可以用稀硫酸代替稀盐酸
C.实验测得$\ce{CO_{2}}$的体积偏小,可能是因为左侧$\mathrm{Y}$形管中有$\ce{CO_{2}}$残留
D.若量气管中的液体是水,则会使测定结果偏小
答案
8.C
解析
【分析】本题围绕测定石灰石与稀盐酸反应生成CO₂体积的实验,需逐一分析各选项的正误:气体制备及体积测定实验需先检查气密性;稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶物阻碍反应;反应生成的CO₂会进入量气管,Y形管残留的CO₂属于生成的气体;CO₂能溶于水,会影响体积测定结果。
【解析】
选项A:涉及气体的实验,实验前必须检查装置气密性,防止气体泄漏,该说法正确。
选项B:稀硫酸与石灰石(主要成分为CaCO₃)反应生成微溶于水的CaSO₄,会覆盖在石灰石表面,阻止反应持续进行,因此不能用稀硫酸代替稀盐酸,该说法正确。
选项C:反应生成的CO₂会进入量气管,Y形管中残留的CO₂是反应产生的,这部分气体属于生成的CO₂,不会导致测得的CO₂体积偏小,该说法错误。
选项D:CO₂能溶于水,若量气管中的液体是水,部分CO₂会溶解在水中,导致测得的气体体积偏小,该说法正确。
【答案】C
【知识点】气体体积测定、二氧化碳制备、实验基本操作
【点评】本题考查CO₂体积测定实验的相关要点,涵盖装置气密性、药品选择、误差分析等,需学生熟悉实验原理与操作注意事项,属于中等难度的实验分析题。
【难度系数】0.5
【解析】
选项A:涉及气体的实验,实验前必须检查装置气密性,防止气体泄漏,该说法正确。
选项B:稀硫酸与石灰石(主要成分为CaCO₃)反应生成微溶于水的CaSO₄,会覆盖在石灰石表面,阻止反应持续进行,因此不能用稀硫酸代替稀盐酸,该说法正确。
选项C:反应生成的CO₂会进入量气管,Y形管中残留的CO₂是反应产生的,这部分气体属于生成的CO₂,不会导致测得的CO₂体积偏小,该说法错误。
选项D:CO₂能溶于水,若量气管中的液体是水,部分CO₂会溶解在水中,导致测得的气体体积偏小,该说法正确。
【答案】C
【知识点】气体体积测定、二氧化碳制备、实验基本操作
【点评】本题考查CO₂体积测定实验的相关要点,涵盖装置气密性、药品选择、误差分析等,需学生熟悉实验原理与操作注意事项,属于中等难度的实验分析题。
【难度系数】0.5
9. 某同学设计了甲、乙、丙三套制取二氧化碳的发生装置。下列对三套装置的分析不正确的是(

A.此时装置甲中U形管右侧的气压大于外界大气压
B.此时装置甲中的弹簧夹处于打开状态
C.在装置乙中乳胶管处添加弹簧夹可以使装置乙具有与装置甲相同的功能
D.装置丙可以控制反应的发生和停止
B
)A.此时装置甲中U形管右侧的气压大于外界大气压
B.此时装置甲中的弹簧夹处于打开状态
C.在装置乙中乳胶管处添加弹簧夹可以使装置乙具有与装置甲相同的功能
D.装置丙可以控制反应的发生和停止
答案
9.B
解析
【分析】
要判断各装置的分析是否正确,需结合“通过气压变化实现固液接触或分离,从而控制反应发生与停止”的原理分析:
1. 装置甲:多孔塑料隔板放置固体药品,U形管两侧为液体。弹簧夹打开时,固液接触反应;关闭弹簧夹,右侧气压增大,液体被压至左侧,固液分离,反应停止。
2. 选项A:若此时甲中U形管右侧气压大于外界大气压,说明弹簧夹关闭,固液分离,反应停止,该分析合理。
3. 选项B:若弹簧夹处于打开状态,右侧与外界连通,气压等于外界大气压,此时固液接触反应,与选项A的气压状态矛盾,故该分析错误。
4. 选项C:装置乙的试管中添加弹簧夹后,关闭弹簧夹时,试管内气压增大,液体被压入烧杯,固液分离;打开弹簧夹,液体进入试管,固液接触反应,与装置甲功能相同,该分析正确。
5. 选项D:装置丙中,通过粗铜丝可上下移动穿孔塑料小药瓶,使固体与液体接触或分离,能控制反应的发生和停止,该分析正确。
综上,不正确的选项为B。
【解析】
逐一分析选项:
A选项:装置甲中,若U形管右侧气压大于外界大气压,液体被压向左侧,固液分离,反应停止,该分析正确。
B选项:若弹簧夹处于打开状态,U形管右侧与外界连通,气压等于外界大气压,此时固液接触反应,与A选项的气压状态矛盾,该分析错误。
C选项:装置乙的乳胶管处添加弹簧夹后,关闭弹簧夹时,试管内气压增大,液体被压出试管,固液分离;打开弹簧夹,液体进入试管,固液接触反应,与装置甲功能相同,该分析正确。
D选项:装置丙中,通过粗铜丝移动穿孔塑料小药瓶,可实现固体与液体的接触或分离,从而控制反应的发生和停止,该分析正确。
【答案】
B
【知识点】
气体发生装置原理、气压控制反应
【点评】
本题考查制取二氧化碳的发生装置的分析,核心是理解气压变化对固液接触/分离的控制作用,需结合各装置结构逐一判断,属于中等难度的装置分析题。
【难度系数】
0.5
要判断各装置的分析是否正确,需结合“通过气压变化实现固液接触或分离,从而控制反应发生与停止”的原理分析:
1. 装置甲:多孔塑料隔板放置固体药品,U形管两侧为液体。弹簧夹打开时,固液接触反应;关闭弹簧夹,右侧气压增大,液体被压至左侧,固液分离,反应停止。
2. 选项A:若此时甲中U形管右侧气压大于外界大气压,说明弹簧夹关闭,固液分离,反应停止,该分析合理。
3. 选项B:若弹簧夹处于打开状态,右侧与外界连通,气压等于外界大气压,此时固液接触反应,与选项A的气压状态矛盾,故该分析错误。
4. 选项C:装置乙的试管中添加弹簧夹后,关闭弹簧夹时,试管内气压增大,液体被压入烧杯,固液分离;打开弹簧夹,液体进入试管,固液接触反应,与装置甲功能相同,该分析正确。
5. 选项D:装置丙中,通过粗铜丝可上下移动穿孔塑料小药瓶,使固体与液体接触或分离,能控制反应的发生和停止,该分析正确。
综上,不正确的选项为B。
【解析】
逐一分析选项:
A选项:装置甲中,若U形管右侧气压大于外界大气压,液体被压向左侧,固液分离,反应停止,该分析正确。
B选项:若弹簧夹处于打开状态,U形管右侧与外界连通,气压等于外界大气压,此时固液接触反应,与A选项的气压状态矛盾,该分析错误。
C选项:装置乙的乳胶管处添加弹簧夹后,关闭弹簧夹时,试管内气压增大,液体被压出试管,固液分离;打开弹簧夹,液体进入试管,固液接触反应,与装置甲功能相同,该分析正确。
D选项:装置丙中,通过粗铜丝移动穿孔塑料小药瓶,可实现固体与液体的接触或分离,从而控制反应的发生和停止,该分析正确。
【答案】
B
【知识点】
气体发生装置原理、气压控制反应
【点评】
本题考查制取二氧化碳的发生装置的分析,核心是理解气压变化对固液接触/分离的控制作用,需结合各装置结构逐一判断,属于中等难度的装置分析题。
【难度系数】
0.5
10. 某校化学学习小组利用二氧化碳的制取实验探究不同形状的碳酸钙对反应速率的影响。小组同学利用数据传感技术比较块状和粉末状的碳酸钙与足量的稀盐酸反应的快慢。按图1所示装置装好试剂,通过一定操作使10 mL稀盐酸(足量)与固体充分接触,得到瓶内气压随时间的变化情况如图2所示。

(1)图1所示实验中所取块状碳酸钙的质量$m=$
(2)图2中两条曲线表示的气压一开始都在不断变大的共同原因是
(3)下列能得出结论“反应物的接触面积会影响反应速率”的现象是
A. $a$、$c$点的数据对比
B. $b$、$d$点的数据对比
C. 刚开始反应时两条曲线的斜率
D. 足够长时间后,两条曲线最终的高度
(1)图1所示实验中所取块状碳酸钙的质量$m=$
1
g,能使足量的稀盐酸与固体充分接触的“一定操作”是倾斜锥形瓶,使小试管中的稀盐酸流出,与碳酸钙接触
。(2)图2中两条曲线表示的气压一开始都在不断变大的共同原因是
碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,锥形瓶内气体体积增大,气压增大
。(3)下列能得出结论“反应物的接触面积会影响反应速率”的现象是
ABC
(填序号)。A. $a$、$c$点的数据对比
B. $b$、$d$点的数据对比
C. 刚开始反应时两条曲线的斜率
D. 足够长时间后,两条曲线最终的高度
答案
10.(1)1 倾斜锥形瓶,使小试管中的稀盐酸流出,与碳酸钙接触
(2)碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,锥形瓶内气体体积增大,气压增大
(3)ABC
(2)碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,锥形瓶内气体体积增大,气压增大
(3)ABC
解析
【分析】
本题是探究反应物接触面积对反应速率的影响,需运用控制变量法,保证除接触面积外其他实验条件一致。
第(1)问:对比实验需控制变量,粉末状碳酸钙质量为1g,故块状碳酸钙质量也为1g;使稀盐酸与固体接触的操作是倾斜锥形瓶,让小试管中的稀盐酸流出接触碳酸钙。
第(2)问:碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,密闭锥形瓶内气体量增加,导致气压变大。
第(3)问:判断接触面积对反应速率的影响,需比较反应快慢:a、c点同气压时粉末状用时短,b、d点同时间时粉末状气压大,初始斜率大代表反应快,均能说明接触面积影响速率;最终高度相同是生成CO₂总量相同,与速率无关,故选ABC。
【解析】
(1) 本实验为对比实验,需控制除接触面积外的变量一致,已知粉末状碳酸钙质量为1g,因此块状碳酸钙质量m=1g;要使稀盐酸与固体充分接触,需倾斜锥形瓶,让小试管中的稀盐酸流出,与碳酸钙接触。
(2) 碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$,密闭锥形瓶内气体物质的量增加,导致瓶内气压不断增大,因此两条曲线的气压一开始都不断变大。
(3) 分析各选项:
A. a、c点气压相同,说明生成$\ce{CO_{2}}$量相同,但粉末状碳酸钙用时更短,反应更快,可说明接触面积影响反应速率;
B. b、d点时间相同,粉末状碳酸钙对应的气压更大,说明生成$\ce{CO_{2}}$更多,反应更快,可说明接触面积影响反应速率;
C. 曲线斜率代表反应速率,刚开始反应时粉末状碳酸钙的曲线斜率更大,反应速率更快,可说明接触面积影响反应速率;
D. 足够长时间后曲线最终高度相同,是因为等质量的碳酸钙完全反应生成的$\ce{CO_{2}}$质量相同,与反应速率无关,不能说明接触面积对反应速率的影响。因此选ABC。
【答案】
(1) 1;倾斜锥形瓶,使小试管中的稀盐酸流出,与碳酸钙接触
(2) 碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,锥形瓶内气体体积增大,气压增大
(3) ABC
【知识点】
影响反应速率的因素、二氧化碳的制取、控制变量法
【点评】
本题通过对比实验结合气压变化图像探究反应物接触面积对反应速率的影响,需掌握控制变量法的应用,理解曲线斜率、关键点与反应速率的关系,是化学实验探究的典型题型。
【难度系数】
0.5
本题是探究反应物接触面积对反应速率的影响,需运用控制变量法,保证除接触面积外其他实验条件一致。
第(1)问:对比实验需控制变量,粉末状碳酸钙质量为1g,故块状碳酸钙质量也为1g;使稀盐酸与固体接触的操作是倾斜锥形瓶,让小试管中的稀盐酸流出接触碳酸钙。
第(2)问:碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,密闭锥形瓶内气体量增加,导致气压变大。
第(3)问:判断接触面积对反应速率的影响,需比较反应快慢:a、c点同气压时粉末状用时短,b、d点同时间时粉末状气压大,初始斜率大代表反应快,均能说明接触面积影响速率;最终高度相同是生成CO₂总量相同,与速率无关,故选ABC。
【解析】
(1) 本实验为对比实验,需控制除接触面积外的变量一致,已知粉末状碳酸钙质量为1g,因此块状碳酸钙质量m=1g;要使稀盐酸与固体充分接触,需倾斜锥形瓶,让小试管中的稀盐酸流出,与碳酸钙接触。
(2) 碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$,密闭锥形瓶内气体物质的量增加,导致瓶内气压不断增大,因此两条曲线的气压一开始都不断变大。
(3) 分析各选项:
A. a、c点气压相同,说明生成$\ce{CO_{2}}$量相同,但粉末状碳酸钙用时更短,反应更快,可说明接触面积影响反应速率;
B. b、d点时间相同,粉末状碳酸钙对应的气压更大,说明生成$\ce{CO_{2}}$更多,反应更快,可说明接触面积影响反应速率;
C. 曲线斜率代表反应速率,刚开始反应时粉末状碳酸钙的曲线斜率更大,反应速率更快,可说明接触面积影响反应速率;
D. 足够长时间后曲线最终高度相同,是因为等质量的碳酸钙完全反应生成的$\ce{CO_{2}}$质量相同,与反应速率无关,不能说明接触面积对反应速率的影响。因此选ABC。
【答案】
(1) 1;倾斜锥形瓶,使小试管中的稀盐酸流出,与碳酸钙接触
(2) 碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,锥形瓶内气体体积增大,气压增大
(3) ABC
【知识点】
影响反应速率的因素、二氧化碳的制取、控制变量法
【点评】
本题通过对比实验结合气压变化图像探究反应物接触面积对反应速率的影响,需掌握控制变量法的应用,理解曲线斜率、关键点与反应速率的关系,是化学实验探究的典型题型。
【难度系数】
0.5
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