某班级同学对二氧化碳的实验室制取与性质若干问题进行如下探究：[实验一]：实验室制取二氧化碳的原料的选

Question

某班级同学对二氧化碳的实验室制取与性质若干问题进行如下探究：[实验一]：实验室制取二氧化碳的原料的选择，实验内容和现象记录如下实验操作 现象剧烈反应，产生大量气泡，反应迅速停止产生气泡，速率迅速减慢，反应几乎停止．产生气泡，反应持续时间较长分析反应速率过快，气体不便收集无法持续产生CO2______结论实验室制取二氧化碳的原料是______．[实验二]：选择与设计实验发生装置（3）写出标号仪器名称：①______ ②______（4）实验室制取二氧化碳的反应文字表达式为______；（5）不能用于制取二氧化碳的装置为______（填字母序号）；（6）固体反应物放在______（填“多孔隔板上”或“大试管底部”）．（7）装置C相对于装置B，在操作方面的主要优势为：______①使反应随时发生或停止 ②可控制反应的速率 ③可以生成更多的CO2（8）某学生在上述装置的基础上进行改进，又设计了下图所示的四套装置来制取CO2，其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为______．[实验三]：设计收集装置，探究收集方法（9）排空气收集时，集气瓶中导管应处的位置是______（填“a”或“b”）；能够检验二氧化碳是否收集满的操作方法是______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）．（10）用排水法收集气体之前，先要在集气瓶中装满______（物质），再将气体由导气管______（填“g”或“h”）通入．（11）排水法收集与排空气法收集CO2的比较（分别用体积相同的2个集气瓶收集）资料：过量的二氧化碳使石灰水变浑浊后，还可以再反应得到澄清溶液．比较项目排水集气法向上排空气集气法收集方法可行性分析CO2生成和从水中逸出速率远大于其溶解速率和与水反应速率CO2密度比空气大，且______．收集过程分析集满现象：______“验满”分析：即便燃着木条熄灭，也难以确定空气完全排尽向收集到的CO2中倒入等体积石灰水，振荡先浑浊后变澄清所需时间较短先浑浊后变澄清所需时间较长由此得出结论①______（填“能”或“不能”）用排水法收集CO2②用排水法收集的CO2纯度______（填“高”或“低”）[拓展研究]：由于化学反应前后元素的种类与质量守恒．（12）请计算，欲制取3.3g二氧化碳气体，至少需使用纯度（碳酸钙与石灰石的质量比）为75%的石灰石（杂质不能反应生成二氧化碳）多少克？（请写出计算过程）

Answer 1

[实验一]：由现象：产生气泡，反应持续时间较长可知，本实验速率适中（持续产生二氧化碳），便于收集气体，适合于二氧化碳的实验室制法；
故答案为：
反应速率适中，可持续产生CO₂，便于收集；块状大理石和稀盐酸；
[实验二]：（3）标号仪器是试管和锥形瓶；
故答案为：试管；锥形瓶；
（4）大理石和稀盐酸在常温下反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的文字表达式是碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳；
故答案为：碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳；
：就能进行，故答案为：常温、固液反应；
（4）导管要伸到集气瓶的底部，故答案为：a
（5）实验室制取二氧化碳常温即可进行，不需加热，故A不能用于制取二氧化碳；
故选A；
（6）制取二氧化碳用大理石和稀盐酸，固体反应物放在隔板上，便于和盐酸分离，放在试管底部无法控制反应的发生和停止；
故答案为：多孔隔板上；
（7）装置C相对于B来说，打开夹子固液接触生成气体，夹上夹子，试管内气压增大，将液体压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，故可使反应随时发生和停止，但无法控制反应速率；药品的量固定，则生成的二氧化碳的量也无法改变，生成二氧化碳的质量与装置没有关系；
故选①；
（8）A、试管底部有缺口，只要放入烧杯中，稀盐酸可以随时进入试管产生气体，不用时可以随时移出试管，故可以控制反应的进行；
B、虽然有带孔的塑料片，但是稀盐酸总是浸没大理石，所有无法控制反应的进行；
C、石灰石在有孔塑料片上，用气体时，打开开关，U型管的右边压强减小，稀盐酸就会浸没石灰石产生气体，不用时关闭开关，压强增大盐酸又被压到塑料片以下，控制了反应的进行；
D、原理同A，可以上下移动铜丝，就移动了有孔的塑料瓶，因此可以控制反应的进行；
故选B；
[实验三]：（9）排空气收集时，集气瓶中导管应接近集气瓶底部，便于排尽空气；检验二氧化碳是否收集满木条要放于瓶口；
故答案为：a；Ⅱ；
（10）用排水法收集气体之前，先要在集气瓶中装满水，再将气体通过短管通入，随着瓶内气压增大，将水挤压到集气瓶底部并排出；
故答案为：水；h；
（11）用排水法收集与排空气法收集CO₂进行比较（分别用体积相同的2个集气瓶收集）：能用向上排空气法收集的气体必须满足密度比空气大，不与空气发生反应等条件；用排水法收集气体时，当看到集气瓶口有气泡冒出，说明集气瓶中的水已排完，气体已收集满；通过实验分析可知，二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集，用排水法收集二氧化碳时能看到什么时候收集满，而用向上排空气法则不能，木条熄灭瓶内也可能仍混有空气，因而用排水法收集到的二氧化碳比较纯净；
故答案为：

		不与空气发生反应
	集气瓶口有气泡冒出
	①能；②高

（12）设制取3.3g二氧化碳气体，至少需使用纯度为75%的石灰石质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
 100                 44
 x75%                3.3g      

100

x75%

=

44

3.3g

解得  x=10g
答：制取3.3g二氧化碳气体，至少需使用纯度为75%的石灰石10g．