Question

圖—1是實驗室制取二氧化碳氣體的裝置圖，請回答下列問題：
①寫出儀器A的名稱  （1）    。
②檢查此裝置的氣密性時，關閉彈簧夾，從儀器A處注入適量的 （2）  形成液封后，若看到儀器A內     （3）        ，則表明裝置氣密性良好。
③為了制得較多的二氧化碳，可對圖—1中所示儀器進行改變，請寫出你的方法   （4）       。
④同學們在圖—1裝置不漏氣、操作正確、加入藥品足量且質量相等的情況下同時進行了實驗，
以下是他們的的實驗記錄：

	甲	乙
現象	產生氣泡緩慢并逐漸停止。	反應劇烈，產生氣泡很快。

                  
請分析產生上述兩種現象的可能的原因：
甲同學：   （5）        ；乙同學：  （6）        。
經過以上實驗分析，你認為影響反應速度快慢的因素有    （7）       等。
丙同學重新選擇藥品，進行實驗并觀察到產生氣泡速度適中。但是將產生氣體通入足量的澄清石灰水，澄清石灰水不渾濁。請你分析可能的原因：     （8）         ；
⑤同學們在圖—1裝置中添加了多孔隔板，得到了圖—2所示裝置。添加多孔隔板的作用是  （9）。   實驗過程中，將固體藥品放在 （10） （填a或b）處，從A處加入一定量液體，從而產生二氧化碳。若關閉彈簧夾，繼續反應產生的二氧化碳會使容器內 （11）   ，將液體壓回儀器A中，使固體與液體  （12）   ，反應即自行停止。

⑥請寫出證明二氧化碳氣體已經集滿的方法       （13）    。
⑦同學們確定了合適的藥品進行實驗，成功收集到0.01mol二氧化碳氣體。實驗中消耗了10克鹽酸（假設溶質全部反應完），請問該鹽酸溶液溶質的質量分數？（根據化學方程式列式計算）

Answer 1

①（1）長頸漏斗（錯別字扣分）
②（2）水            （3）液面不下降 
③（4）將試管換成錐形瓶或廣口瓶或用啟普發生器（答案合理即可）
④（5）甲使用了硫酸   （6）乙使用了碳酸鈣粉末（碳酸鈉也對，答案合理即可）
（7）反應物種類、反應物的接觸面積  (本小題2分，漏寫一個扣1分)
（8）丙同學使用了濃鹽酸
⑤（9）放置塊狀固體  （10）a    （11）壓強增大      （12）分離
⑥（13）點燃的木條放在集氣瓶口(方法、位置必須都正確)
⑦  設:消耗了x mol HCl
CaCO3+2HClCaCl2 + CO2↑+ H₂O            （1分）
2               1
x              0.01
                         （1分）
x =0.02mol                               （1分）
HCl的質量：0.02 mol×36.5 g/mol="0.73" g   （1分）
 ×100%=7.3%                     （1分）
答：消耗的鹽酸溶質質量分數為7.3%

本題考查的是二氧化碳的實驗室制法，氣體制取裝置的氣密性檢查，影響化學反應速率的因素探究，二氧化碳的檢驗和驗滿以及根據化學反應方程式的計算。
①根據實驗室常見儀器名稱及用途，結合圖示可知儀器A的名稱為：長頸漏斗；
②根據檢查裝置的氣密性的方法可知，在儀器A處注入適量的水形成液封后，若看到儀器A內液面不下降，則表明裝置氣密性良好；
③根據題意制得較多的二氧化碳，可更換試管為較大容器，如：將試管換成錐形瓶或廣口瓶或用啟普發生器；
④根據實驗室制取二氧化碳的反應原理、方法和操作注意事項，分析產生兩種現象的可能的原因是：甲同學使用了硫酸，因為硫酸與碳酸鈣反應生成的硫酸鈣會覆蓋在碳酸鈣表面，阻止了碳酸鈣與硫酸的進一步反應，所以反應會停止；乙同學使用碳酸鈣粉末（或碳酸鈉），因為反應物的接觸面積越大反應速度就會越快，其次反應物種類不同反應速度也不同。
因此影響反應速度快慢的因素有：反應物的接觸面積、反應物的種類等；
根據濃鹽酸具有揮發性，收集到的二氧化碳不純，含有氯化氫氣體，澄清石灰水不渾濁；
⑤根據圖-2裝置能將固體液體完全分離，可知添加多孔隔板的作用是放置塊狀固體；實驗過程中，將固體藥品放在 a 處，從A處加入一定量液體，從而產生二氧化碳；若關閉彈簧夾，繼續反應產生的二氧化碳會使容器內壓強增大，將液體壓回儀器A中，使固體與液體分離，反應即自行停止；
⑥根據二氧化碳氣體集滿的方法：用燃著的木條放在瓶口，如果木條熄滅，則說明瓶內已收集滿二氧化碳；
⑦根據二氧化碳氣體的量依據化學方程式計算出消耗鹽酸的量，具體過程參照答案。