Question

為制取并收集一瓶干燥的CO₂氣體，某課外研究小組向實驗教師領取了下列儀器和藥品：
（1）寫出編號儀器的名稱①______；⑥______．要完成該實驗，他們還必須向實驗老師領取的儀器有鑷子、火柴和______．
（2）實驗室制取CO₂時發生反應的化學方程式為______．
（3）收集CO₂時，他們如何檢驗CO₂已收集滿？______；
（4）本實驗的裝置也可以用來制取我們所熟悉的一種氣體是______；
（5）實驗室制取氣體要選擇適當反應物．我們知道實驗室制取大量CO₂氣體不能用濃鹽酸和大理石為原料，因為______；也不能用稀硫酸和大理石為原料，因為______．他們對實驗室制取CO₂的實驗條件展開了進一步的探究，做了如下四個對比實驗：
①取m g大理石粉末與足量的溶質質量分數為5%的鹽酸反應；
②取m g塊狀大理石與足量的溶質質量分數為5%的鹽酸反應；
③取m g大理石粉末與足量的溶質質量分數為10%的鹽酸反應；
④取m g塊狀大理石與足量的溶質質量分數為10%的鹽酸反應．
實驗現象：產生氣泡的快慢順序為③＞①＞④＞②．
實驗結論：影響大理石和鹽酸反應產生CO₂快慢的因素有______．

Answer 1

解：（1）儀器的名稱①錐形瓶；⑥集氣瓶．因為要制取干燥的二氧化碳氣體，他們還必須向實驗老師領取的儀器是 洗氣瓶．
（2）實驗室制取CO₂時發生反應的化學方程式為 2HCl+CaCO₃=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（3）因為二氧化碳密度大，收集CO₂時，檢滿的方法是 把燃著的火柴平放到集氣瓶口，火柴若熄滅，證明已收集滿二氧化碳；
（4）本實驗的裝置也可以用來制取我們所熟悉的一種氣體是 氧氣；因為氧氣也可以用過氧化氫溶液通過固體+液體→氣體制的．
（5）實驗室制取大量CO₂氣體不能用濃鹽酸和大理石為原料，因為 濃鹽酸易揮發出氯化氫氣體，會使收集的CO₂不純；也不能用稀硫酸和大理石為原料，因為 稀硫酸和大理石反應生成CaSO₄微溶于水，會阻礙反應的繼續進行．通過對比實驗，可得出結論：影響大理石和鹽酸反應產生CO₂快慢的因素有 大理石與鹽酸的接觸面積和鹽酸的溶質質量分數．
答案：（1）①錐形瓶；⑥集氣瓶；洗氣瓶
（2）2HCl+CaCO₃=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（3）把燃著的火柴平放到集氣瓶口，火柴若熄滅，證明已收集滿二氧化碳
（4）O₂
（5）濃鹽酸易揮發，會使收集的CO₂不純．稀硫酸和大理石反應生成CaSO₄不溶于水，會阻礙反應的繼續進行．因素有大理石與鹽酸的接觸面積和鹽酸的溶質質量分數．
分析：本題從實驗室制取制二氧化碳的反應原理，制取裝置，收集方法等來解答．選擇的儀器要滿足實驗要求，選擇的藥品要利于反應發生，制取二氧化碳一般用石灰石和稀鹽酸，這樣反應的速度比較適中，制取的氣體中氯化氫氣體也比較少，不用稀硫酸是因為生成的硫酸鈣微溶與水，會覆蓋在碳酸鈣表面，阻止反應進行．通過控制變量的對比實驗，可以得出影響反應速度的因素是反應物的濃度和反應物的接觸面積．
點評：本題綜合考查了二氧化碳的實驗室制法，并進一步探究了反應原理，提高了同學們對實驗室制取二氧化碳的認識．