Question

【题目】某化学兴趣小组利用下列实验来探究 CO2气体的制取和性质。

Ⅰ．实验室制取CO2气体。

①仪器a的名称是_____。

②用于实验室制取CO2的发生装置是_____（填编号），收集CO2应与E 的_____处连接（选填“m”或“n”）。

③利用C装置制取气体时，反应未停止前关闭止水夹，可观察到的现象是_____。

④D装置作气体发生装置的适用范围是_____；与B装置相比，利用D装置制取气体的优点是_____。

⑤用块状的石灰石与过量稀盐酸反应制取CO2，若参加反应的石灰石的纯度80%，质量为125g，则反应生成 CO2 的物质的量为_____mol（根据化学方程式列式计算）；

Ⅱ．探究CO2的性质。实验步骤如下：

步骤 1：如图1所示装置的气密性良好（图中 a 处连接气体压力传感器），甲、乙、丙三个烧瓶的容积均为250mL，分别收集满CO2，三个注射器内各装有85mL液体。

步骤 2：三位同学同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞；一段时间后，同时振荡烧瓶。

步骤 3：利用“数字化实验”测定烧瓶内的气压变化，得到如图2所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图，曲线 1、2、3分别表示甲、乙、丙三个烧瓶内的气压变化。

①实验过程中，观察到烧瓶乙中有白色沉淀生成，该反应的化学方程式_____。

②图 2中AB段气压快速增大的原因是_____； 曲线1中导致CD段气压快速变小的操作是_____。

③对比曲线 1 与曲线3，能得出的结论是_____（填序号）。

a CO2能溶于水

b CO2能与水发生反应

c CO2能与NaOH溶液发生反应

④对比曲线2与曲线3，造成气压变化差异大的主要原因是_____。

Answer 1

【答案】试管 BCD n 长颈漏斗内上升一段液柱 块状固体与液体常温下反应生成气体 即开即停（控制反应的进行与停止) 1 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O 注射器中的液体迅速加入烧瓶中 振荡 ac 氢氧化钠易溶于水，等量石灰水与氢氧化钠溶液，氢氧化钠吸收二氧化碳充分

【解析】

（1）①仪器a的名称是试管；

②实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，不需要加热，发生装置选择BCD；二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，只能用向上排空气法收集，应与E的n处连接

③利用B装置制取CO2时，反应未停止前关闭止水夹，由于装置内继续反应产生二氧化碳造成装置内的压强变大，会观察到长颈漏斗内的液面上升；

④D装置是块状固体与液体在常温下反应制取气体的发生装置；在装置D中，固体药品放在多孔隔板上，液体药品从长颈漏斗中加入。反应后关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止，打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行。与A装置相比，利用D装置制取CO2的优点是可以使反应随时发生，随时停止。

⑤设：生成二氧化碳的物质的量为x

x＝1mol

（2）①二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；

②图 2中AB段气压快速增大的原因是注射器中的液体迅速加入烧瓶中，气体压缩，气压增大；曲线1变化幅度最小，则是装置甲，BC段气压逐渐变小的原因是二氧化碳溶于水，振荡烧瓶使二氧化碳反应的速率加快，气体的体积变小，导致压强变小，所以导致CD段气压快速变小的操作是振荡；

③a．曲线1，容器中气压降低，说明CO2能溶于水，a正确；

b．曲线1和曲线3都不能说明CO2能与水发生反应，b错误；

c．曲线1和曲线3对比，曲线3气压降低明显，说明CO2能与NaOH溶液发生反应，c正确；

故选ac

④对比曲线2与曲线3，造成气压变化差异大的主要原因是 氢氧化钠易溶于水，等量石灰水与氢氧化钠溶液，氢氧化钠吸收二氧化碳充分