Question

请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳的探究．
（一）选择药品：小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：

组别	药  品	实验现象
①	块状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率适中
②	块状石灰石和稀硫酸	产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③	粉末状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率很快

对照实验①②，是在探究不同的酸因素对制取二氧化碳气体产生影响；
对照实验①③，是在探究    因素对制取二氧化碳气体产生影响；
小明选择第①组药品来制取二氧化碳，该组药品发生反应的化学方程式为    ；
不选择第②组药品的原因是    ．
（二）选择装置：

（1）写出图中带标号仪器的名称：①    、②    ．
（2）小明选择气体发生和收集的装置为    请在A～E中选择），验满方法是    ．
（3）气体检验：将生成的气体通入石蕊溶液中，溶液变红，请你写出反应的化学方程式    ，因此他确定该气体是二氧化碳．他的检验方法是否正确？请说明理由    ．请你写出检验二氧化碳气体的化学方程式    ．
（4）装置B虽然操作简便，但无法控制反应速率．请从图2中选取    （填序号）取代B中的单孔塞，以达到控制反应速率的目的，起到随开随关的作用．

Answer 1

【答案】分析：（一）这是一个对比实验，根据对比实验中的所选的药品的不同、实验现象的不同来探究各种因素对实验的影响；
（二）（1）根据实验室中的常见仪器用途与名称填空；
（2）实验室制取二氧化碳是“固体+液体”在常温下进行的实验，二氧化碳的密度比空气大，且溶于水，据此来选择气体的发生与收集装置；
（3）二氧化碳溶于水后生成弱酸H₂CO₃；酸性溶液都可以使紫色石蕊试液变红；二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊．根据这三方面进行填空；
（4）要从控制反应速率和随开随关两个方面考虑．
解答：解：（一）对照实验①③所选的物品：它们所选的药品石灰石的形状不同，实验现象不同，由此可知，该实验是探究石灰石的形状对制取二氧化碳气体产生的影响．
石灰石与稀盐酸发生反应，生成氯化钙、水和二氧化碳气体．其反应方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
不选择第②组药品的原因是碳酸钙与硫酸反应，生成硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石表面，里面的石灰石不能与硫酸接触，使反应速度减慢并停止；
故填：石灰石形状；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；反应后生成硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石表面，使反应速度减慢并停止；
（二）（1）图中①、②的仪器分别是酒精灯、长颈漏斗；
故填：①酒精灯，②长颈漏斗；
（2）制取二氧化碳用碳酸钙和盐酸，不需要加热，所以选择“固+液 常温型”的发生装置B，由于二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大只能用向上排空气法收集，故收集装置选择C；因为二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，所以验满方法是将燃着的木条放到集气瓶口，能够熄灭，说明已满；
故填：B、C；燃着木条伸到瓶口熄灭；
（3）二氧化碳溶于水后，生成弱酸碳酸，其反应方程式为：CO₂+H₂O=H₂CO₃．碳酸能使紫色石蕊试液变红，但是据此可以判定该气体是二氧化碳，这种说法是错误的，因为其他酸性气体通入石蕊溶液中，溶液也变红．一般情况下，根据二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊的特性，来检验二氧化碳的存在，其反应方程式为：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
故填：CO₂+H₂O=H₂CO₃；不正确，其他酸性气体通入石蕊溶液中，溶液也变红；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（4）从控制反应速率和随开随关两个方面考虑，应该选择带注射器的，注射器可控制反应速度．故选Ⅲ．
点评：通过回答本题知道了对比实验的设计方法，掌握了实验室制取二氧化碳的反应原理和二氧化碳的验满方法，知道了能够控制反应速度的装置的选择方法．