Question

（2013?昆山市二模）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(zhǎng)頸漏斗中注入水，若長(zhǎng)頸漏斗中形成一段穩(wěn)定的水柱，說明裝置不漏氣

．
（2）對(duì)圖A裝置進(jìn)行改進(jìn)可得圖C裝置．相對(duì)圖A裝置，圖C裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是便于添加稀鹽酸和

可以隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生和停止

．
（3）對(duì)圖B裝置進(jìn)行改進(jìn)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(fā)生器．實(shí)驗(yàn)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(yīng)從導(dǎo)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(yīng)）

速率，故也可用排水法收集．
（6）實(shí)驗(yàn)時(shí)，向盛有石灰石的試管中加入足量稀鹽酸后，發(fā)現(xiàn)石灰石表面僅有極少量氣泡產(chǎn)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(shí)驗(yàn)室需制備2.2L CO₂，則理論上需純度為80%的石灰石的質(zhì)量是

12.5g

（假設(shè)該狀態(tài)下CO₂的密度為2g．L^-1）．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)頸漏斗中注入水，若長(zhǎng)頸漏斗中形成一段穩(wěn)定的水柱，說明裝置不漏氣；
（2）改進(jìn)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(fā)生反應(yīng)時(shí)使兩反應(yīng)物接觸而發(fā)生反應(yīng)，不需要時(shí)則控制產(chǎn)生氫氣的排出而使管內(nèi)壓強(qiáng)變大，稀鹽酸壓入長(zhǎng)頸漏斗而使反應(yīng)物脫離接觸，達(dá)到了控制反應(yīng)發(fā)生和停止的作用；
（3）根據(jù)使用長(zhǎng)頸漏斗的注意事項(xiàng)分析小試管的作用；
（4）根據(jù)啟普發(fā)生器的結(jié)構(gòu)和作用分析固液的位置；
（5）根據(jù)二氧化碳的密度選擇進(jìn)氣口；根據(jù)二氧化碳與水反應(yīng)產(chǎn)生碳酸，而碳酸不穩(wěn)定分析；
（6）從反應(yīng)物的角度分析產(chǎn)生二氧化碳少的原因；
（7）可首先二氧化碳的體積換算成質(zhì)量，利用化學(xué)方程式，列出比例式進(jìn)行求解碳酸鈣的質(zhì)量，然后利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出石灰石的質(zhì)量．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)頸漏斗中注入水，若長(zhǎng)頸漏斗中形成一段穩(wěn)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(zhǎng)頸漏斗中注入水，若長(zhǎng)頸漏斗中形成一段穩(wěn)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(guān)可以控制稀鹽酸與石灰石的接觸與脫離，反應(yīng)物接觸時(shí)反應(yīng)發(fā)生，反應(yīng)物脫離接觸時(shí)反應(yīng)停止；
故答案為：可以隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；
（3）使用長(zhǎng)頸漏斗時(shí)要求長(zhǎng)頸漏斗的末端必須伸入液面以下，否則氣體會(huì)從長(zhǎng)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(jié)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(fā)生器的乙處，液體從甲進(jìn)入丙處，逐漸和乙處的固體接觸，反應(yīng)發(fā)生；
故答案為：乙；
（5）因?yàn)槎�氧化碳的密度比空氣大，故二氧化碳�?yīng)該聚集在集氣瓶的底部，故進(jìn)氣口是短管②；二氧化碳雖然能溶于水，和水反應(yīng)產(chǎn)生碳酸，但碳酸不穩(wěn)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(yīng)）速率，故也可用排水法收集；
故答案為：②；溶解（或與水反應(yīng)）；
（6）實(shí)驗(yàn)時(shí)，向盛有石灰石的試管中加入足量稀鹽酸后，發(fā)現(xiàn)石灰石表面僅有極少量氣泡產(chǎn)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(shè)碳酸鈣的質(zhì)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(zhì)量為10g÷80%=12.5g
答：理論上需純度為80%的石灰石12.5g．

點(diǎn)評(píng)：此題綜合考查了實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置特點(diǎn)分析和根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行的計(jì)算，要根據(jù)已有知識(shí)進(jìn)行靈活運(yùn)用，只有這樣才能完整準(zhǔn)確的完成題目．