Question

（2013?昆山市二模）實驗室常用石灰石與稀鹽酸和以下的某些裝置來制取、收集二氧化碳：

（1）實驗室通常用圖A或圖B的裝置來制取二氧化碳，圖B裝置中儀器X的名稱是

錐形瓶

，檢查圖B裝置的氣密性的方法是

用彈簧夾夾住橡膠管，向長頸漏斗中注入水，若長頸漏斗中形成一段穩定的水柱，說明裝置不漏氣

．
（2）對圖A裝置進行改進可得圖C裝置．相對圖A裝置，圖C裝置的主要優點是便于添加稀鹽酸和

可以隨時控制反應的發生和停止

．
（3）對圖B裝置進行改進可得圖D裝置或圖E裝置．圖E裝置中小試管的作用是

形成液封，防止生成的氣體逸散到空氣中

．
（4）若要方便地制取大量二氧化碳，最常用的是圖F裝置-啟普發生器．實驗室中，石灰石放在圖F裝置中

乙

部位（選填：甲、乙或丙）．
（5）通常情況下二氧化碳密度大于空氣，故常用圖G裝置來收集二氧化碳．若用圖H裝置來收集二氧化碳，氣體應從導管口

②

（選填：①或②）通入．二氧化碳雖然能溶于水，但其在水中的逸出速率大于

溶解（或與水反應）

速率，故也可用排水法收集．
（6）實驗時，向盛有石灰石的試管中加入足量稀鹽酸后，發現石灰石表面僅有極少量氣泡產生，可能的原因是

石灰石中碳酸鈣的含量過低或稀鹽酸的濃度過低

（寫一種）．
（7）若實驗室需制備2.2L CO₂，則理論上需純度為80%的石灰石的質量是

12.5g

（假設該狀態下CO₂的密度為2g．L^-1）．

Answer 1

分析：（1）實驗室中常用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳，掌握裝置中儀器的名稱及作用；檢查裝置B氣密性，具體操作步驟：用彈簧夾夾住橡膠管，向長頸漏斗中注入水，若長頸漏斗中形成一段穩定的水柱，說明裝置不漏氣；
（2）改進后的F裝置中的有孔塑料板可以把塊狀固體石灰石與稀鹽酸分離開，需要發生反應時使兩反應物接觸而發生反應，不需要時則控制產生氫氣的排出而使管內壓強變大，稀鹽酸壓入長頸漏斗而使反應物脫離接觸，達到了控制反應發生和停止的作用；
（3）根據使用長頸漏斗的注意事項分析小試管的作用；
（4）根據啟普發生器的結構和作用分析固液的位置；
（5）根據二氧化碳的密度選擇進氣口；根據二氧化碳與水反應產生碳酸，而碳酸不穩定分析；
（6）從反應物的角度分析產生二氧化碳少的原因；
（7）可首先二氧化碳的體積換算成質量，利用化學方程式，列出比例式進行求解碳酸鈣的質量，然后利用質量分數求出石灰石的質量．

解答：解：（1）實驗室中常用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳，其中X的名稱是錐形瓶；檢查裝置B氣密性具體操作步驟：用彈簧夾夾住橡膠管，向長頸漏斗中注入水，若長頸漏斗中形成一段穩定的水柱，說明裝置不漏氣；
故答案為：錐形瓶；用彈簧夾夾住橡膠管，向長頸漏斗中注入水，若長頸漏斗中形成一段穩定的水柱，說明裝置不漏氣；
（2）塊狀固體石灰石置于隔板上，通過活塞的開關可以控制稀鹽酸與石灰石的接觸與脫離，反應物接觸時反應發生，反應物脫離接觸時反應停止；
故答案為：可以隨時控制反應的發生和停止；
（3）使用長頸漏斗時要求長頸漏斗的末端必須伸入液面以下，否則氣體會從長頸漏斗口溢出，因此圖E裝置中小試管的作用是形成液封，防止生成的氣體逸散到空氣中，也可以節約藥品；
故答案為：形成液封，防止生成的氣體逸散到空氣中；
（4）固體放置在啟普發生器的乙處，液體從甲進入丙處，逐漸和乙處的固體接觸，反應發生；
故答案為：乙；
（5）因為二氧化碳的密度比空氣大，故二氧化碳應該聚集在集氣瓶的底部，故進氣口是短管②；二氧化碳雖然能溶于水，和水反應產生碳酸，但碳酸不穩定又易分解出二氧化碳，所以其在水中的逸出速率大于其溶解（或與水反應）速率，故也可用排水法收集；
故答案為：②；溶解（或與水反應）；
（6）實驗時，向盛有石灰石的試管中加入足量稀鹽酸后，發現石灰石表面僅有極少量氣泡產生，原因可能是石灰石中碳酸鈣的含量過低或稀鹽酸的濃度過低；
故答案為：石灰石中碳酸鈣的含量過低或稀鹽酸的濃度過低；
（7）解：設碳酸鈣的質量為x
m（CO₂）=2g/L×2.2L=4.4g  
CaC0₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂0
100               44
x                 4.4g

100

x

=

44

4.4g

 
x=10g
石灰石的質量為10g÷80%=12.5g
答：理論上需純度為80%的石灰石12.5g．

點評：此題綜合考查了實驗室制取二氧化碳的裝置特點分析和根據化學方程式進行的計算，要根據已有知識進行靈活運用，只有這樣才能完整準確的完成題目．