6. 气体的实验室制取与性质是初中化学的重要内容。请完成下列问题。

实验:探究二氧化碳的制取。
(1)选用试剂。按下表进行实验,取等质量的同种大理石加入足量酸(杂质不与酸反应),产生的二氧化碳的体积随时间的变化曲线如图2所示。

【查阅资料】稀硫酸与大理石反应生成二氧化碳,但同时生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止反应进行。
上表中,实验1对应图2中曲线
(2)选择发生装置。实验小组同学在制取二氧化碳时,想要控制反应的发生和停止,应选择图1中的
(3)选择收集方法。已知:二氧化碳在不同物质中的最大溶解能力如下表。

利用图5装置收集一瓶纯净的二氧化碳气体,对集气瓶中的液体(水、酒精、饱和$\ce{NaHCO_{3}}$溶液)进行选择。
① 首先排除酒精的原因是
② 最终选择的最佳液体是
③ 用图5装置收集二氧化碳气体时,气体应从
实验:探究二氧化碳的制取。
(1)选用试剂。按下表进行实验,取等质量的同种大理石加入足量酸(杂质不与酸反应),产生的二氧化碳的体积随时间的变化曲线如图2所示。
【查阅资料】稀硫酸与大理石反应生成二氧化碳,但同时生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止反应进行。
上表中,实验1对应图2中曲线
丙
(填“甲”“乙”或“丙”)。小组同学决定用实验2的试剂制取二氧化碳气体,不用实验3的试剂制取二氧化碳的原因是反应速率太快,不易收集气体
。(2)选择发生装置。实验小组同学在制取二氧化碳时,想要控制反应的发生和停止,应选择图1中的
C
(填字母)作发生装置。(3)选择收集方法。已知:二氧化碳在不同物质中的最大溶解能力如下表。
利用图5装置收集一瓶纯净的二氧化碳气体,对集气瓶中的液体(水、酒精、饱和$\ce{NaHCO_{3}}$溶液)进行选择。
① 首先排除酒精的原因是
相同条件下,二氧化碳在酒精中的溶解能力最强
。② 最终选择的最佳液体是
饱和碳酸氢钠溶液
。③ 用图5装置收集二氧化碳气体时,气体应从
b
(填“a”或“b”)端通入;要想测量收集的二氧化碳的体积,还需要的仪器是量筒
。答案:6.(1)丙 反应速率太快,不易收集气体 (2)C (3)① 相同条件下,二氧化碳在酒精中的溶解能力最强 ② 饱和碳酸氢钠溶液 ③ b 量筒
解析:
【分析】
本题围绕二氧化碳的实验室制取展开,需结合实验现象、资料信息及物质性质逐步分析:
(1)回忆实验室制CO₂的试剂限制:不能用稀硫酸(生成微溶硫酸钙覆盖阻止反应)、不能用浓盐酸(反应太快难收集),据此判断实验1对应曲线,分析不用实验3试剂的原因;
(2)控制反应发生和停止的装置需实现固液随时分离,结合装置特点选择;
(3)根据CO₂在不同液体的溶解能力,分析排除酒精的原因、最佳收集液体,再结合装置特点确定进气端,最后明确测量体积的仪器。
【解析】
(1)实验1中大理石与稀硫酸反应,生成微溶的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止反应持续进行,产生CO₂的速率慢且量少,对应图2的丙曲线;实验3中大理石与浓盐酸反应速率过快,不易收集气体,故不用该试剂。
(2)装置C可通过压强变化,使液体与固体随时分离/接触,从而控制反应的发生和停止,符合要求。
(3)①由表格可知,相同条件下CO₂在酒精中的溶解能力最强,会导致收集的CO₂大量损失,故排除酒精;②CO₂在饱和NaHCO₃溶液中溶解能力最弱,且该溶液可除去CO₂中混有的HCl,是最佳收集液体;③图5装置收集时,CO₂密度小于液体,应从短管b通入,将液体压出,测量排出液体的体积即可得CO₂体积,需用量筒。
【答案】
6.(1)丙 反应速率太快,不易收集气体 (2)C (3)① 相同条件下,二氧化碳在酒精中的溶解能力最强 ② 饱和碳酸氢钠溶液 ③ b 量筒
【知识点】
二氧化碳的实验室制取、气体的收集装置、溶解度的应用
【点评】
本题为初中化学二氧化碳制取的综合基础题,结合实验信息与物质性质分析解答,考察学生对核心知识点的掌握与应用能力,难度适中。
【难度系数】
0.7
本题围绕二氧化碳的实验室制取展开,需结合实验现象、资料信息及物质性质逐步分析:
(1)回忆实验室制CO₂的试剂限制:不能用稀硫酸(生成微溶硫酸钙覆盖阻止反应)、不能用浓盐酸(反应太快难收集),据此判断实验1对应曲线,分析不用实验3试剂的原因;
(2)控制反应发生和停止的装置需实现固液随时分离,结合装置特点选择;
(3)根据CO₂在不同液体的溶解能力,分析排除酒精的原因、最佳收集液体,再结合装置特点确定进气端,最后明确测量体积的仪器。
【解析】
(1)实验1中大理石与稀硫酸反应,生成微溶的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止反应持续进行,产生CO₂的速率慢且量少,对应图2的丙曲线;实验3中大理石与浓盐酸反应速率过快,不易收集气体,故不用该试剂。
(2)装置C可通过压强变化,使液体与固体随时分离/接触,从而控制反应的发生和停止,符合要求。
(3)①由表格可知,相同条件下CO₂在酒精中的溶解能力最强,会导致收集的CO₂大量损失,故排除酒精;②CO₂在饱和NaHCO₃溶液中溶解能力最弱,且该溶液可除去CO₂中混有的HCl,是最佳收集液体;③图5装置收集时,CO₂密度小于液体,应从短管b通入,将液体压出,测量排出液体的体积即可得CO₂体积,需用量筒。
【答案】
6.(1)丙 反应速率太快,不易收集气体 (2)C (3)① 相同条件下,二氧化碳在酒精中的溶解能力最强 ② 饱和碳酸氢钠溶液 ③ b 量筒
【知识点】
二氧化碳的实验室制取、气体的收集装置、溶解度的应用
【点评】
本题为初中化学二氧化碳制取的综合基础题,结合实验信息与物质性质分析解答,考察学生对核心知识点的掌握与应用能力,难度适中。
【难度系数】
0.7