Question

四位同学分别设计了下列四套制取和收集二氧化碳的装置．
【设计装置】

【讨论探究】
（1）对上述装置进行交流评价：其中收集不到二氧化碳气体的装置是

 

（填写字母序号）；D装置的优点是

 

．
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为

 

．
（3）选用A装置实验．以下操作存在错误的是

 

（填序号），对应的正确操作为

 

．

（4）A装置还可以用于制取和收集氧气，反应的化学方程式为

 

；若改用C装置制取，则检查气密性的方法是

 

．
【拓展提高】
（5）该小组同学还设计了如图所示装置对制取获得的CO₂进行性质验证：
试回答以下问题：
①B处紫色石蕊试液变

 

．
②C处澄清石灰水变浑浊．对应的化学方程式为

 

．
③D烧杯中的蜡烛熄灭，说明CO₂具有的性质有

 

．
④B、C处产生气泡的速率逐渐变慢后，若继续向反应发生装置加入相应酸，气泡速率变快．由此可推断，

 

对反应速率有影响．

Answer 1

考点：二氧化碳的实验室制法,制取二氧化碳的操作步骤和注意点,二氧化碳的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：【讨论探究】
（1）由于B装置中长颈漏斗下端没有伸入液面以下，伸入锥形瓶内的导管过长，使产生的二氧化碳气体会从长颈漏斗跑出，所以收集不到二氧化碳气体；D装置可通过上下移动铜网兜，控制石灰石与稀盐酸的接触达到控制反应的发生与停止的目的．
（2）由实验室制取二氧化碳气体的药品为大理石和稀盐酸，二者接触就会发生反应，生成氯化钙和水和二氧化碳；
（3）用向上排空气法收集二氧化碳时，为更好的排出瓶中的空气，导管应伸入集气瓶的底部；
（4）A装置的特点是固体和液体反应且反应不需加热，所以选用的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰．若改用C装置制取，则检查气密性的方法是用弹簧夹夹住胶皮管，向外拔注射器的活塞，活塞拔出一断距离就拔不动说明气密性好；
（5）①二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸可使石蕊溶液变红；
②二氧化碳和石灰水反应生成不溶于水的碳酸钙和水；
③二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大；
④B、C处产生气泡的速率逐渐变慢后，是因这稀盐酸逐渐反应使稀盐酸的浓度变小，若继续向反应发生装置加入相应酸（浓度变大），气泡速率变快去分析．

解答：解：【讨论探究】
（1）由于B装置中长颈漏斗下端没有伸入液面以下，伸入锥形瓶内的导管过长，使产生的二氧化碳气体会从长颈漏斗跑出，所以收集不到二氧化碳气体；D装置可通过上下移动铜网兜，控制石灰石与稀盐酸的接触达到控制反应的发生与停止的目的．
（2）由实验室制取二氧化碳气体的药品为大理石和稀盐酸，二者接触就会发生反应，生成氯化钙和水和二氧化碳，其化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）由于二氧化碳的密度比空气大，用向上排空气法收集二氧化碳时，为更好的排出瓶中的空气，导管应伸入集气瓶的底部；
（4）A装置的特点是固体和液体反应且反应不需加热，所以选用的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰．过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，故化学方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，若改用C装置制取，则检查气密性的方法是用弹簧夹夹住胶皮管，向外拔注射器的活塞，活塞拔出一断距离就拔不动说明气密性好；
（5）①二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸可使石蕊溶液变红；
②二氧化碳和石灰水反应生成不溶于水的碳酸钙和水，所以其化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
③由于二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大，所以下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭；
④B、C处产生气泡的速率逐渐变慢后，是因这稀盐酸逐渐反应使稀盐酸的浓度变小，若继续向反应发生装置加入相应酸（浓度变大），气泡速率变快；说明反应速率与反应物的浓度有关．
故答案为：（1）B   可以控制反应随时发生和停止
（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑      
（3）②将导管伸到集气瓶底部
（4）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑   用弹簧夹夹住胶皮管，向外拔注射器的活塞，活塞拔出一断距离就拔不动说明气密性好；
（5）①红         
②CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
③二氧化碳气体密度比空气大且二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧
④反应物浓度

点评：题目综合考查了二氧化碳的实验室制法及二氧化碳的化学性质，掌握相关的化学方程式、实验时的注意事项是解题的关键．