Question

【题目】实验室常用的制取二氧化碳气体的研究如下：

（1）仪器问题：制取二氧化碳的发生装置，除了用到⑦号仪器外，还需选择的仪器是________（填序号）。收集二氧化碳，用如图装置收集时，空气从_____（选填“x”或“y”）端排出。

（2）装置改进：

仪器a的名称是_______；使用其优点为__________；改进装置的优点是_________________（写一条即可）。

（3）选用药品：按下表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图所示：

实验编号	药品
Ⅰ	块状大理石、10%H2SO4溶液
Ⅱ	块状大理石、7%HCl溶液
Ⅲ	大理石粉末、7%HCl溶液

图中丙对应实验_____（选填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。确定用乙对应的药品制备并收集二氧化碳，相应的化学方程式是________；不用甲对应的药品，理由是________。

Answer 1

【答案】②⑧ x 长颈漏斗 方便添加液体 节约药品（或可控制反应速率） I CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 甲产生二氧化碳的速率过快，不便于收集二氧化碳

【解析】

（1）实验室用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，由于二氧化碳易溶于水、密度比空气的密度大，只能用向上排空气法收集二氧化碳，所以选择的带有导气管的塞子是②，另外还要用到长颈漏斗，故发生装置除了用到⑦号仪器外，还需选择的仪器是②⑧。由于二氧化碳的密度比空气的密度大，进入以后占据下方空间，空气则被赶到上方空间而从x端排出。

（2）仪器a是长颈漏斗，使用其优点为方便添加液体；改进装置的优点是节约药品、可控制化学反应速率。

（3）反应物之间接触面积越大、反应物的浓度越大，反应速率越快，根据产生二氧化碳体积随时间变化曲线可知，丙反应速率较缓慢，说明碳酸钙是块状，盐酸的浓度最低，故图中丙对应实验I。碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物，会沉到容器底部附着在碳酸钙的表面，抑制反应的进行，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，确定用乙对应的药品制备并收集二氧化碳，故相应的化学方程式是：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；不用甲对应的药品，理由是甲产生二氧化碳的速率过快，不便于收集二氧化碳。