11. 新趋势 数字化实验 CO₂是空气中一种重要的气体,某小组同学对CO₂进行如下探究。
【CO₂的制备探究】
Ⅰ. 选择装置

(1)实验室若要制取并收集较多量CO₂,可选择图1中的
Ⅱ. 选择试剂
小组同学分别取等质量颗粒状和粉末状的石灰石样品与等体积、等浓度的稀盐酸(HCl气体的水溶液,有挥发性)在图2的三颈烧瓶中反应,采集数据如图3:
(2)图2中三颈烧瓶内发生反应的化学方程式是
(3)据图3分析,表示粉末状石灰石与稀盐酸反应的曲线是

(4)据图4分析,影响测定石灰石样品中碳酸钙含量准确性的原因是
A. 水蒸气含量增加
B. 稀盐酸挥发出的HCl气体增加
C. 装置气密性不好
Ⅲ. CO₂含量的探究
地窖中因贮存农产品而容易积蓄CO₂,根据相关要求,CO₂短时间接触容许浓度为18 mg/L,某同学用注射器抽取100 mL菜窖中的气体样品。
(5)按图5所示装置进行实验,将气体推入足量澄清石灰水中,充分反应(足量澄清石灰水能对通入其中的CO₂气体完全吸收):

①装置内发生反应的化学方程式为
②多孔球泡的作用是
(6)下列说法可能导致测得CO₂的含量偏小的是
A. 缓慢推动注射器活塞
B. 抽取气体前未将注射器内空气排净
【CO₂的制备探究】
Ⅰ. 选择装置
(1)实验室若要制取并收集较多量CO₂,可选择图1中的
BC
(填字母)装置。Ⅱ. 选择试剂
小组同学分别取等质量颗粒状和粉末状的石灰石样品与等体积、等浓度的稀盐酸(HCl气体的水溶液,有挥发性)在图2的三颈烧瓶中反应,采集数据如图3:
(2)图2中三颈烧瓶内发生反应的化学方程式是
$\ce{CaCO_{3} +2HCl\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} +H_{2}O +CO_{2}\uparrow}$
。(3)据图3分析,表示粉末状石灰石与稀盐酸反应的曲线是
a
(填“a”或“b”)。(4)据图4分析,影响测定石灰石样品中碳酸钙含量准确性的原因是
ABC
(填字母)。A. 水蒸气含量增加
B. 稀盐酸挥发出的HCl气体增加
C. 装置气密性不好
Ⅲ. CO₂含量的探究
地窖中因贮存农产品而容易积蓄CO₂,根据相关要求,CO₂短时间接触容许浓度为18 mg/L,某同学用注射器抽取100 mL菜窖中的气体样品。
(5)按图5所示装置进行实验,将气体推入足量澄清石灰水中,充分反应(足量澄清石灰水能对通入其中的CO₂气体完全吸收):
①装置内发生反应的化学方程式为
$\ce{Ca(OH)_{2} +CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O}$
。②多孔球泡的作用是
增大接触面积,使吸收更快更充分
。(6)下列说法可能导致测得CO₂的含量偏小的是
B
(填字母)。A. 缓慢推动注射器活塞
B. 抽取气体前未将注射器内空气排净
答案
11. (1)BC (2)$\ce{CaCO_{3} +2HCl\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} +H_{2}O +CO_{2}\uparrow}$ (3)a
(4)ABC (5)①$\ce{Ca(OH)_{2} +CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O}$ ②增大接触面积,使吸收更快更充分 (6)B
解析:(1)实验室若要制取并收集较多量$\ce{CO_{2}}$,反应容器的容积要大,试剂需方便随时添加,发生装置选B;二氧化碳的密度比空气的密度大,选用向上排空气法收集,收集装置选C;因此可选择图中的BC装置。(2)三颈烧瓶中石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} +2HCl\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} +H_{2}O +CO_{2}\uparrow}$。(3)粉末状石灰石与稀盐酸反应速率更快,单位时间内压强增大更快,因此表示粉末状石灰石与稀盐酸反应的曲线为a。(4)据图4分析可知,随着时间的推移,温度在升高,气体中水蒸气含量随温度的升高而增加,稀盐酸挥发出的HCl气体也随着温度的升高而增加,会影响二氧化碳的测定,从而影响测定碳酸钙含量的准确性;装置气密性不好影响气体压强的测定,也会影响测定碳酸钙含量的准确性,故选ABC。(5)①装置内的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} +CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O}$;②多孔球泡可增大二氧化碳与澄清石灰水的接触面积,使吸收更快更充分。(6)缓慢推动注射器活塞可使二氧化碳吸收更充分,测得$\ce{CO_{2}}$的含量更准确,A错误;抽取气体前未将注射器内空气排净会导致测得$\ce{CO_{2}}$的含量偏小,B正确;故选B。
(4)ABC (5)①$\ce{Ca(OH)_{2} +CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O}$ ②增大接触面积,使吸收更快更充分 (6)B
解析:(1)实验室若要制取并收集较多量$\ce{CO_{2}}$,反应容器的容积要大,试剂需方便随时添加,发生装置选B;二氧化碳的密度比空气的密度大,选用向上排空气法收集,收集装置选C;因此可选择图中的BC装置。(2)三颈烧瓶中石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} +2HCl\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} +H_{2}O +CO_{2}\uparrow}$。(3)粉末状石灰石与稀盐酸反应速率更快,单位时间内压强增大更快,因此表示粉末状石灰石与稀盐酸反应的曲线为a。(4)据图4分析可知,随着时间的推移,温度在升高,气体中水蒸气含量随温度的升高而增加,稀盐酸挥发出的HCl气体也随着温度的升高而增加,会影响二氧化碳的测定,从而影响测定碳酸钙含量的准确性;装置气密性不好影响气体压强的测定,也会影响测定碳酸钙含量的准确性,故选ABC。(5)①装置内的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} +CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O}$;②多孔球泡可增大二氧化碳与澄清石灰水的接触面积,使吸收更快更充分。(6)缓慢推动注射器活塞可使二氧化碳吸收更充分,测得$\ce{CO_{2}}$的含量更准确,A错误;抽取气体前未将注射器内空气排净会导致测得$\ce{CO_{2}}$的含量偏小,B正确;故选B。
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