Question

为了研究CO₂的性质，需要制取并收集干燥的CO₂气体．以下是老师提供的一些实验装置．

（1）若要收集干燥的CO₂气体，可采用的装置组合是______（写装置编号）；
（2）实验室制取CO₂的化学方程式为______；
（3）若实验室要制取2.2g的CO₂，则需要含碳酸钙80%的石灰石的质量为______g；
（4）小明根据（3）计算的数据称量相关的石灰石进行实验，无法收集到预定质量的气体．经检验，该装置的气密性良好，你觉得可能的原因是______．

Answer 1

解：解：（1）收集二氧化碳气体只能用向上排空气集气法，因为二氧化碳气体密度比空气大，且能溶于水，所以应该用B装置来作为收集装置，而干燥二氧化碳气体应该用D装置，利用浓硫酸的吸水性，不能用氢氧化钠溶液，因为NaOH溶液能和二氧化碳反应；
（2）实验室中用大理石和稀盐酸反应来制取二氧化碳，大理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，化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl ₂+H₂O+CO₂↑；
（3）设需含碳酸钙80%的石灰石的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
100 44
80%x 2.2g
=
x=6.25g
答：需含碳酸钙80%的石灰石的质量为6.25g；
（4）在确保气密性良好的前提下实验中气体无法收集满，则可能的原因是：盐酸或大理石的量不足．
故答案为：（1）D、B；
（2）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）6.25g；
（4）盐酸的量不足．
分析：（1）①二氧化碳的制取：固体+液体反应，不需加热，发生装置选A；②干燥的CO2气体：用D装置，利用浓硫酸的吸水性能把气体中的水蒸气吸收而除去；③收集二氧化碳气体只能用向上排空气集气法，因为其密度比空气大，选用B装置．
（2）根据书写化学方程式的原则书写
（3）根据化学方程式，已知生成的二氧化碳的质量可求出石灰石的质量．
（4）本小题，为开放性题目，可能的原因有多种答案．
点评：该题为实验室制取二氧化碳的一道综合题，考查二氧化碳的实验室制法原理、制取装置、收集装置的选择，以及二氧化碳的某些性质：NaOH溶液能和二氧化碳反应．