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4.某小组对二氧化碳的制取、性质产生兴趣，开启了探究之旅。如图是实验室制取 $\mathrm{CO}_2$并验证 $\mathrm{CO}_2$性质的实验装置图，按要求回答下列问题。
(1)仪器①的名称为
(2)在检查装置 C 的气密性操作时，当关闭活塞 M 和 N，向仪器②中注水至其中的液面高于①中的液面，观察到
(3)关闭活塞 N，打开活塞 M，向仪器②中加入稀盐酸，写出装置 C 中发生反应的化学方程式：
(4)关闭活塞 M，打开活塞 N，用 C、D 制取并收集 $\mathrm{CO}_2$，观察到
(5)也可用装置 F 代替装置 C 制取 $\mathrm{CO}_2$，装置 F 的优点是
(6)装置 G 有多种用途，实验中若用装置 G 检验二氧化碳气体，瓶内装澄清石灰水，应将气体从
(1)仪器①的名称为
锥形瓶
，仪器②的名称为长颈漏斗
。(2)在检查装置 C 的气密性操作时，当关闭活塞 M 和 N，向仪器②中注水至其中的液面高于①中的液面，观察到
长颈漏斗中形成一段稳定的液柱或液柱静止后不下降
现象时，说明装置 C 不漏气。(3)关闭活塞 N，打开活塞 M，向仪器②中加入稀盐酸，写出装置 C 中发生反应的化学方程式：
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl=CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
。装置 B 中的现象是B中液体由紫色变成红色
。(4)关闭活塞 M，打开活塞 N，用 C、D 制取并收集 $\mathrm{CO}_2$，观察到
E中矮蜡烛熄灭
现象时，说明 D 中已收集满 $\mathrm{CO}_2$。(5)也可用装置 F 代替装置 C 制取 $\mathrm{CO}_2$，装置 F 的优点是
可以控制反应的发生和停止
。(6)装置 G 有多种用途，实验中若用装置 G 检验二氧化碳气体，瓶内装澄清石灰水，应将气体从
m
（填“m”或“n”）端通入。答案
4.(1)锥形瓶 长颈漏斗
(2)长颈漏斗中形成一段稳定的液柱或液柱静止后不下降
(3)$\ce{CaCO_{3} + 2HCl=CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
B中液体由紫色变成红色
(4)E中矮蜡烛熄灭
(5)可以控制反应的发生和停止
(6)m
(2)长颈漏斗中形成一段稳定的液柱或液柱静止后不下降
(3)$\ce{CaCO_{3} + 2HCl=CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
B中液体由紫色变成红色
(4)E中矮蜡烛熄灭
(5)可以控制反应的发生和停止
(6)m
解析
【分析】
本题围绕二氧化碳的制取与性质实验展开，需结合实验装置特点、化学原理逐一分析各问题：
1. 仪器名称：根据常见实验仪器的形状特征识别对应仪器；
2. 气密性检查：利用密闭装置的压强变化，若装置不漏气，加水后内部压强会使长颈漏斗形成稳定液柱；
3. 反应与性质：碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳与水反应生成碳酸使石蕊变色；
4. 气体验满：二氧化碳密度比空气大，收集满后会进入后续装置使蜡烛熄灭；
5. 装置评价：装置F通过压强变化控制固液接触与分离，从而调控反应；
6. 洗气操作：检验气体时需保证气体与试剂充分接触，遵循“长进短出”原则。
【解析】
(1) 仪器①是锥形瓶，作为反应容器；仪器②是长颈漏斗，用于添加液体药品；
(2) 关闭活塞M和N后，装置C形成密闭体系，向长颈漏斗注水，若装置不漏气，内部压强不变，长颈漏斗内会形成一段稳定的液柱且不下降；
(3) 装置C中碳酸钙与稀盐酸反应，化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl=CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；生成的二氧化碳进入装置B，与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红，因此B中液体由紫色变为红色；
(4) 二氧化碳密度比空气大，用装置D收集时，当D中收集满二氧化碳，气体会逸出进入E装置，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，会使E中矮蜡烛先熄灭，故观察到E中矮蜡烛熄灭时，说明D中已收集满；
(5) 装置F中，关闭弹簧夹时，U型管右侧压强增大，稀盐酸被压至左侧，石灰石与稀盐酸分离，反应停止；打开弹簧夹，右侧压强减小，稀盐酸回流，固液接触，反应开始，因此优点是可以控制反应的发生和停止；
(6) 检验二氧化碳需让气体与澄清石灰水充分接触，洗气装置应“长进短出”，因此气体从m端通入。
【答案】
(1) 锥形瓶；长颈漏斗
(2) 长颈漏斗中形成一段稳定的液柱（或液柱静止后不下降）
(3) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl=CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；液体由紫色变成红色
(4) E中矮蜡烛熄灭
(5) 可以控制反应的发生和停止
(6) m
【知识点】
常见实验仪器；二氧化碳的制取与性质；气密性检查；气体验满
【点评】
本题是初中化学关于二氧化碳制取与性质的基础实验题，全面考查了实验仪器识别、基本操作、反应方程式书写、物质性质验证及装置评价等核心知识点，难度适中，注重实验原理和操作细节的掌握，是学生需熟练掌握的重点内容。
【难度系数】
0.6
本题围绕二氧化碳的制取与性质实验展开，需结合实验装置特点、化学原理逐一分析各问题：
1. 仪器名称：根据常见实验仪器的形状特征识别对应仪器；
2. 气密性检查：利用密闭装置的压强变化，若装置不漏气，加水后内部压强会使长颈漏斗形成稳定液柱；
3. 反应与性质：碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳与水反应生成碳酸使石蕊变色；
4. 气体验满：二氧化碳密度比空气大，收集满后会进入后续装置使蜡烛熄灭；
5. 装置评价：装置F通过压强变化控制固液接触与分离，从而调控反应；
6. 洗气操作：检验气体时需保证气体与试剂充分接触，遵循“长进短出”原则。
【解析】
(1) 仪器①是锥形瓶，作为反应容器；仪器②是长颈漏斗，用于添加液体药品；
(2) 关闭活塞M和N后，装置C形成密闭体系，向长颈漏斗注水，若装置不漏气，内部压强不变，长颈漏斗内会形成一段稳定的液柱且不下降；
(3) 装置C中碳酸钙与稀盐酸反应，化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl=CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；生成的二氧化碳进入装置B，与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红，因此B中液体由紫色变为红色；
(4) 二氧化碳密度比空气大，用装置D收集时，当D中收集满二氧化碳，气体会逸出进入E装置，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，会使E中矮蜡烛先熄灭，故观察到E中矮蜡烛熄灭时，说明D中已收集满；
(5) 装置F中，关闭弹簧夹时，U型管右侧压强增大，稀盐酸被压至左侧，石灰石与稀盐酸分离，反应停止；打开弹簧夹，右侧压强减小，稀盐酸回流，固液接触，反应开始，因此优点是可以控制反应的发生和停止；
(6) 检验二氧化碳需让气体与澄清石灰水充分接触，洗气装置应“长进短出”，因此气体从m端通入。
【答案】
(1) 锥形瓶；长颈漏斗
(2) 长颈漏斗中形成一段稳定的液柱（或液柱静止后不下降）
(3) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl=CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；液体由紫色变成红色
(4) E中矮蜡烛熄灭
(5) 可以控制反应的发生和停止
(6) m
【知识点】
常见实验仪器；二氧化碳的制取与性质；气密性检查；气体验满
【点评】
本题是初中化学关于二氧化碳制取与性质的基础实验题，全面考查了实验仪器识别、基本操作、反应方程式书写、物质性质验证及装置评价等核心知识点，难度适中，注重实验原理和操作细节的掌握，是学生需熟练掌握的重点内容。
【难度系数】
0.6
5.数字化实验能更好地解决化学反应中的疑难问题。化学兴趣小组用贝壳和一定浓度的稀盐酸制取二氧化碳,在实验中使用了压强和温度两种传感器。
已知:贝壳的主要成分为碳酸钙,贝壳中的其他杂质对实验的影响可以忽略不计。
分别取等质量块状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在如图1所示的三颈烧瓶中反应,采集数据,形成如图2和如图3所示的图像。
(1)对比分析a、b点可知,曲线
(2)最终粉末状贝壳产生的$\ce{CO_{2}}$的质量
(3)据图3分析,影响该实验测定准确性的原因:一是水蒸气含量增加;二是
已知:贝壳的主要成分为碳酸钙,贝壳中的其他杂质对实验的影响可以忽略不计。
分别取等质量块状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在如图1所示的三颈烧瓶中反应,采集数据,形成如图2和如图3所示的图像。
(1)对比分析a、b点可知,曲线
②
(填“①”或“②”)表示块状贝壳与稀盐酸反应。(2)最终粉末状贝壳产生的$\ce{CO_{2}}$的质量
=
(填“＞”“＜”或“=”)块状贝壳产生的$\ce{CO_{2}}$的质量。(3)据图3分析,影响该实验测定准确性的原因:一是水蒸气含量增加;二是
温度升高
。答案
5.(1)②
(2)=
(3)温度升高
(2)=
(3)温度升高
解析
【分析】
首先，反应物接触面积越大，反应速率越快，相同质量的碳酸钙与足量稀盐酸反应，最终生成二氧化碳的质量相等。观察图2的气压曲线，曲线①气压上升更快，说明反应速率更快，对应粉末状贝壳；曲线②气压上升慢，反应速率慢，对应块状贝壳。对于图3，反应过程中温度升高，气体受热膨胀，会影响气压测定的准确性，结合题目给出的水蒸气含量增加，另一影响因素是温度升高。
【解析】
(1) 块状贝壳与稀盐酸反应时，反应物接触面积小，反应速率较慢，相同时间内产生的$\ce{CO_{2}}$较少，气压上升幅度小，对比a、b点，曲线②的气压上升更慢，因此曲线②表示块状贝壳与稀盐酸反应。
(2) 等质量的块状和粉末状贝壳，其主要成分$\ce{CaCO_{3}}$的质量相等，与等体积、等浓度的足量稀盐酸反应时，$\ce{CaCO_{3}}$完全反应，根据反应的化学方程式，生成$\ce{CO_{2}}$的质量由$\ce{CaCO_{3}}$的质量决定，因此最终两者产生的$\ce{CO_{2}}$质量相等。
(3) 由图3可知，反应过程中温度逐渐升高，气体受热膨胀会导致气压测定结果不准确，结合题目中“水蒸气含量增加”，可知影响实验测定准确性的另一原因是温度升高。
【答案】
(1)② (2)= (3)温度升高
【知识点】
反应速率影响因素、根据化学方程式计算、反应中的能量变化
【点评】
本题结合数字化实验图像，考查影响化学反应速率的因素、反应的定量分析及实验误差分析，需要学生结合图像信息和化学反应原理进行分析，注重知识的应用与图像解读能力。
【难度系数】
0.6
首先，反应物接触面积越大，反应速率越快，相同质量的碳酸钙与足量稀盐酸反应，最终生成二氧化碳的质量相等。观察图2的气压曲线，曲线①气压上升更快，说明反应速率更快，对应粉末状贝壳；曲线②气压上升慢，反应速率慢，对应块状贝壳。对于图3，反应过程中温度升高，气体受热膨胀，会影响气压测定的准确性，结合题目给出的水蒸气含量增加，另一影响因素是温度升高。
【解析】
(1) 块状贝壳与稀盐酸反应时，反应物接触面积小，反应速率较慢，相同时间内产生的$\ce{CO_{2}}$较少，气压上升幅度小，对比a、b点，曲线②的气压上升更慢，因此曲线②表示块状贝壳与稀盐酸反应。
(2) 等质量的块状和粉末状贝壳，其主要成分$\ce{CaCO_{3}}$的质量相等，与等体积、等浓度的足量稀盐酸反应时，$\ce{CaCO_{3}}$完全反应，根据反应的化学方程式，生成$\ce{CO_{2}}$的质量由$\ce{CaCO_{3}}$的质量决定，因此最终两者产生的$\ce{CO_{2}}$质量相等。
(3) 由图3可知，反应过程中温度逐渐升高，气体受热膨胀会导致气压测定结果不准确，结合题目中“水蒸气含量增加”，可知影响实验测定准确性的另一原因是温度升高。
【答案】
(1)② (2)= (3)温度升高
【知识点】
反应速率影响因素、根据化学方程式计算、反应中的能量变化
【点评】
本题结合数字化实验图像，考查影响化学反应速率的因素、反应的定量分析及实验误差分析，需要学生结合图像信息和化学反应原理进行分析，注重知识的应用与图像解读能力。
【难度系数】
0.6
