Question

（2012?連云港一模）請你和小明一起進行實驗室制取二氧化碳的探究．
（一）選擇藥品：小明對三組藥品進行了研究，實驗記錄如下：

組別	藥  品	實驗現象
①	塊狀石灰石和稀鹽酸	產生氣泡速率適中
②	塊狀石灰石和稀硫酸	產生氣泡速率緩慢并逐漸停止
③	粉末狀石灰石和稀鹽酸	產生氣泡速率很快

對照實驗①②，是在探究不同的酸因素對制取二氧化碳氣體產生影響；
對照實驗①③，是在探究

石灰石形狀

因素對制取二氧化碳氣體產生影響；
小明選擇第①組藥品來制取二氧化碳，該組藥品發生反應的化學方程式為

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O

；
不選擇第②組藥品的原因是

反應后生成硫酸鈣微溶于水，覆蓋在石灰石表面，使反應速度減慢并停止

．
（二）選擇裝置：

（1）寫出圖中帶標號儀器的名稱：①

酒精燈

、②

長頸漏斗

．
（2）小明選擇氣體發生和收集的裝置為

B、C

請在A～E中選擇），驗滿方法是

C

．
（3）氣體檢驗：將生成的氣體通入石蕊溶液中，溶液變紅，請你寫出反應的化學方程式

CO₂+H₂O=H₂CO₃

，因此他確定該氣體是二氧化碳．他的檢驗方法是否正確？請說明理由

不正確，其他酸性氣體通入石蕊溶液中，溶液也變紅

．請你寫出檢驗二氧化碳氣體的化學方程式

Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

．
（4）裝置B雖然操作簡便，但無法控制反應速率．請從圖2中選取

Ⅲ

（填序號）取代B中的單孔塞，以達到控制反應速率的目的，起到隨開隨關的作用．

Answer 1

分析：（一）這是一個對比實驗，根據對比實驗中的所選的藥品的不同、實驗現象的不同來探究各種因素對實驗的影響；
（二）（1）根據實驗室中的常見儀器用途與名稱填空；
（2）實驗室制取二氧化碳是“固體+液體”在常溫下進行的實驗，二氧化碳的密度比空氣大，且溶于水，據此來選擇氣體的發生與收集裝置；
（3）二氧化碳溶于水后生成弱酸H₂CO₃；酸性溶液都可以使紫色石蕊試液變紅；二氧化碳可以使澄清的石灰水變渾濁．根據這三方面進行填空；
（4）要從控制反應速率和隨開隨關兩個方面考慮．

解答：解：（一）對照實驗①③所選的物品：它們所選的藥品石灰石的形狀不同，實驗現象不同，由此可知，該實驗是探究石灰石的形狀對制取二氧化碳氣體產生的影響．
石灰石與稀鹽酸發生反應，生成氯化鈣、水和二氧化碳氣體．其反應方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
不選擇第②組藥品的原因是碳酸鈣與硫酸反應，生成硫酸鈣微溶于水，覆蓋在石灰石表面，里面的石灰石不能與硫酸接觸，使反應速度減慢并停止；
故填：石灰石形狀；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；反應后生成硫酸鈣微溶于水，覆蓋在石灰石表面，使反應速度減慢并停止；
（二）（1）圖中①、②的儀器分別是酒精燈、長頸漏斗；
故填：①酒精燈，②長頸漏斗；
（2）制取二氧化碳用碳酸鈣和鹽酸，不需要加熱，所以選擇“固+液 常溫型”的發生裝置B，由于二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，密度比空氣大只能用向上排空氣法收集，故收集裝置選擇C；因為二氧化碳不燃燒，也不支持燃燒，所以驗滿方法是將燃著的木條放到集氣瓶口，能夠熄滅，說明已滿；
故填：B、C；燃著木條伸到瓶口熄滅；
（3）二氧化碳溶于水后，生成弱酸碳酸，其反應方程式為：CO₂+H₂O=H₂CO₃．碳酸能使紫色石蕊試液變紅，但是據此可以判定該氣體是二氧化碳，這種說法是錯誤的，因為其他酸性氣體通入石蕊溶液中，溶液也變紅．一般情況下，根據二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁的特性，來檢驗二氧化碳的存在，其反應方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
故填：CO₂+H₂O=H₂CO₃；不正確，其他酸性氣體通入石蕊溶液中，溶液也變紅；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（4）從控制反應速率和隨開隨關兩個方面考慮，應該選擇帶注射器的，注射器可控制反應速度．故選Ⅲ．

點評：通過回答本題知道了對比實驗的設計方法，掌握了實驗室制取二氧化碳的反應原理和二氧化碳的驗滿方法，知道了能夠控制反應速度的裝置的選擇方法．