Question

【題目】某化學興趣小組利用下列實驗來探究 CO2氣體的制取和性質。

Ⅰ．實驗室制取CO2氣體。

①儀器a的名稱是_____。

②用于實驗室制取CO2的發生裝置是_____（填編號），收集CO2應與E 的_____處連接（選填“m”或“n”）。

③利用C裝置制取氣體時，反應未停止前關閉止水夾，可觀察到的現象是_____。

④D裝置作氣體發生裝置的適用范圍是_____；與B裝置相比，利用D裝置制取氣體的優點是_____。

⑤用塊狀的石灰石與過量稀鹽酸反應制取CO2，若參加反應的石灰石的純度80%，質量為125g，則反應生成 CO2 的物質的量為_____mol（根據化學方程式列式計算）；

Ⅱ．探究CO2的性質。實驗步驟如下：

步驟 1：如圖1所示裝置的氣密性良好（圖中 a 處連接氣體壓力傳感器），甲、乙、丙三個燒瓶的容積均為250mL，分別收集滿CO2，三個注射器內各裝有85mL液體。

步驟 2：三位同學同時迅速將注射器內液體全部注入各自燒瓶中，關閉活塞；一段時間后，同時振蕩燒瓶。

步驟 3：利用“數字化實驗”測定燒瓶內的氣壓變化，得到如圖2所示的燒瓶內壓強與時間的關系曲線圖，曲線 1、2、3分別表示甲、乙、丙三個燒瓶內的氣壓變化。

①實驗過程中，觀察到燒瓶乙中有白色沉淀生成，該反應的化學方程式_____。

②圖 2中AB段氣壓快速增大的原因是_____； 曲線1中導致CD段氣壓快速變小的操作是_____。

③對比曲線 1 與曲線3，能得出的結論是_____（填序號）。

a CO2能溶于水

b CO2能與水發生反應

c CO2能與NaOH溶液發生反應

④對比曲線2與曲線3，造成氣壓變化差異大的主要原因是_____。

Answer 1

【答案】試管 BCD n 長頸漏斗內上升一段液柱 塊狀固體與液體常溫下反應生成氣體 即開即停（控制反應的進行與停止) 1 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O 注射器中的液體迅速加入燒瓶中 振蕩 ac 氫氧化鈉易溶于水，等量石灰水與氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉吸收二氧化碳充分

【解析】

（1）①儀器a的名稱是試管；

②實驗室制取CO2，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，不需要加熱，發生裝置選擇BCD；二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，只能用向上排空氣法收集，應與E的n處連接

③利用B裝置制取CO2時，反應未停止前關閉止水夾，由于裝置內繼續反應產生二氧化碳造成裝置內的壓強變大，會觀察到長頸漏斗內的液面上升；

④D裝置是塊狀固體與液體在常溫下反應制取氣體的發生裝置；在裝置D中，固體藥品放在多孔隔板上，液體藥品從長頸漏斗中加入。反應后關閉開關時，試管中的氣體增多，壓強增大，把液體壓入長頸漏斗，固體和液體分離，反應停止，打開開關時，氣體導出，試管中的氣體減少，壓強減小，液體和固體混合，反應進行。與A裝置相比，利用D裝置制取CO2的優點是可以使反應隨時發生，隨時停止。

⑤設：生成二氧化碳的物質的量為x

x＝1mol

（2）①二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水，化學方程式為：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；

②圖 2中AB段氣壓快速增大的原因是注射器中的液體迅速加入燒瓶中，氣體壓縮，氣壓增大；曲線1變化幅度最小，則是裝置甲，BC段氣壓逐漸變小的原因是二氧化碳溶于水，振蕩燒瓶使二氧化碳反應的速率加快，氣體的體積變小，導致壓強變小，所以導致CD段氣壓快速變小的操作是振蕩；

③a．曲線1，容器中氣壓降低，說明CO2能溶于水，a正確；

b．曲線1和曲線3都不能說明CO2能與水發生反應，b錯誤；

c．曲線1和曲線3對比，曲線3氣壓降低明顯，說明CO2能與NaOH溶液發生反應，c正確；

故選ac

④對比曲線2與曲線3，造成氣壓變化差異大的主要原因是 氫氧化鈉易溶于水，等量石灰水與氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉吸收二氧化碳充分