Question

5．我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法．
（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两个因素有AC（填序号）；
A．反应物的状态         B．气体的密度
C．反应的条件           D．气体的溶解性
（2）某实验室的仪器柜里有如图1的仪器：写出图中标号①仪器的名称长颈漏斗．实验室用大理石和稀盐酸制备并收集一瓶干燥的二氧化碳时，不可能选择的仪器是②⑤（填序号）；
（3）老师问：“如果实验室在没有大理石的情况下能否用碳酸钠粉末与稀盐酸来制取二氧化碳呢？”，大多数同学认为可以，反应的化学方程式为Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．为了完成该实验，有四位同学组装了以下发生装置，你认为最合适的一套装置是D（填序号），该装置的最大优点是能控制反应速率．

（4）某实验小组还利用下图装置对实验室制取CO₂的速率快慢进行了研究．他们实验时所用的试剂和使用的反应条件如下表所示：

盐酸	大理石	温度条件
5%	细颗粒	20℃
10%	粗颗粒	40℃
每次用量均20mL	每次用量均5g

实验小组同学设计的实验方案部分如下表，请根据表中信息帮助填写完整．

实验编号	温度	大理石规格	HCl浓度	探究目的
①	20℃	粗颗粒	5%	（I）实验①和②探究浓度对反应快慢的影响； （II）实验②和④探究温度对反应快慢的影响； （III）实验①和③③探究大理石粗、细对反应快慢的影响．
②	20℃	粗颗粒	10%
③	20℃	细颗粒	5%
④	40℃	粗颗粒	10%

实验探究时，他们每次收集CO₂气体均为40mL，则实验中他们还应记录的实验数据是收集40mL的CO₂所需要的时间．图4是根据某次实验数据作出的CO₂和时间变化的关系曲线，请分析在80秒以后，产生CO₂逐渐减慢的可能原因：80秒后，盐酸反应了一部分，盐酸的浓度变低，反应速率变慢．

Answer 1

分析 （1）根据实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有反应物的状态和反应的条件进行解答；
（2）根据常见仪器的名称以及实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时选择的发生装置和收集装置进行解答；
（3）根据碳酸钠粉末与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳以及该反应是固体和液体混合不需要加热的反应进行解答；
（4）根据对比实验的操作要点、实验需要注意的事项及影响反应速率的因素进行分析解答．

解答 解：（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有反应物的状态和反应的条件；而气体的密度和溶解性则是收集气体装置要考虑的因素；
（2）仪器①的名称是长颈漏斗；实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时，属于固体和液体混合不需要加热的反应，所以不需要酒精灯，二氧化碳能溶于水，所以不能用排水法收集，所以也不用⑤；
（3）碳酸钠粉末与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；该反应是固体和液体混合不需要加热的反应，所以最合适的一套装置是D，该装置的最大优点是能控制反应速率．
（4）①和②做比较，其它条件不变，只改变浓度，因此②的浓度是10%；②和④做比较，只改变温度，因此③的温度为20℃；①和③做比较，探究粗细对反应速度的影响，④中填粗颗粒；他们每次收集CO₂气体均为40mL，因此还应记录的实验数据是：收集40mL的CO₂所需要的时间．在80秒以后，产生CO₂逐渐减慢的可能原因是：盐酸反应了一部分，盐酸浓度变低．
故答案为：（1）AC；（2）长颈漏斗；②⑤；（3）Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑； D；能控制反应速率；（4）②：10%；③：20℃；④：粗颗粒；（II）：④；（III）：③；收集40mL的CO₂所需要的时间；80秒后，盐酸反应了一部分，盐酸的浓度变低，反应速率变慢．

点评 化学是一门以实验为基础的学科，因此实验仪器的使用，装置的选择，实验原理，注意事项，气体的检验，都是中考热点．