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人教版 初中化学 寒假作业08二氧化碳的制法
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考点一 实验室制取气体的思路
1．发生装置：由反应物状态及反应条件决定
（1）若反应物是固体，需加热，则制气体时用高锰酸钾制O2的发生装置。(固体加热型)
（2）若反应物是固体与液体，不需加热，则制气体时用制CO2的发生装置。（固液常温型）
2．收集方法：由气体的密度、水溶性及是否与水反应决定
①难溶于水的气体用排水法收集。 CO只能用排水法（密度约等于空气，且有毒）。
②密度比空气大（或相对分子质量＞29）的气体用向上排空气法收集。CO2只能用向上排空气法。
③密度比空气小（或相对分子质量＜29）的气体用向下排空气法收集。
3．实验室制取气体选择反应原理时，要考虑的因素有：反应要能持续进行；反应条件容易达到；反应速率便于控制；产生的气体纯度尽可能高。
考点二 实验室制取二氧化碳
1．药品：石灰石（或大理石）与稀盐酸
（1）不选择其他药品的原因：
①不用稀H2SO4的原因：生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在石灰石（或大理石）表面，阻止反应的进行。
②不用浓盐酸的原因：浓盐酸易挥发，挥发出的HCl气体混入生成的CO2中，使制得的气体不纯。
③不能用稀盐酸与碳酸钠反应的原因：Na2CO3易溶于水，与盐酸反应速率太快，不利于收集。
（2）实验室制取二氧化碳的药品只能写名称，不能写成CaCO3和HCl。CaCO3表示纯碳酸钙，纯碳酸钙是粉末状，反应速度太快，来不及收集；HCl表示盐酸，还表示氯化氢气体。
2．原理：用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应： CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
3．发生装置：固液常温型
（1）若用试管来装药品，固定试管时，试管口竖直向上，试管底部与铁架台面接触。
优点：简单、仪器少
（2）若用长颈漏斗来注入盐酸，长颈漏斗下端必须伸入液面以下（防止空气进入或CO2从漏斗逸出）。
优点：可随时添加液体药品
（3）若用分液漏斗（或注射器）代替长颈漏斗，则下端不要伸到液面以下。
优点：可通过控制液体的滴加速度来控制反应速率（即产生平稳的气流）。
4．收集方法：向上排空气法（集气瓶口朝上），
5．检验方法：将制得的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则气体是二氧化碳。
6．验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已集满二氧化碳。
注意：检验二氧化碳时不可用点燃的木条
7．实验室制取CO2的实验操作过程：
①检查装置的气密性；②装入大理石，塞紧胶塞；③固定装置；④从长颈漏斗加入稀盐酸至长颈漏斗下端管口液封；⑤收集气体，导管一定要伸入集气瓶底部；⑥检验是否集满。
8．工业制备二氧化碳：高温煅烧石灰石CaCO3CaO + CO2↑
生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2
考点一 实验室制取气体的思路
题型01 实验室制取气体的思路
1．如图是实验室常用的制取气体的装置。
(1)采用A装置制取气体时，反应物的状态和反应条件需满足什么要求 。
(2)B装置可以制取多种气体，写出制取其中一种气体的化学方程式 。
(3)写出可采用C装置（气体从a口进入）收集的一种气体，并用简单的方法验证该气体 。
【答案】(1)反应物是固体，反应条件为加热
(2) //
(3)二氧化碳，向瓶内倒入澄清的石灰水，振荡，看是否变浑浊/氧气，向瓶内伸入带火星的小木条，看是否复燃
【解析】（1）A装置试管口向下倾斜，且有酒精灯，反应物的状态和反应条件需满足反应物是固体，反应条件为加热。
（2）B装置反应不需加热，可以制取多种气体，实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应化学方程式：；过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气，生成水和氧气，该反应化学方程式：；锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应化学方程式：。
（3）采用C装置（气体从a口进入）收集的一种气体，该气体密度比空气大，可能是氧气或二氧化碳。向瓶内倒入澄清的石灰水，振荡，看是否变浑浊；氧气，向瓶内伸入带火星的小木条，看是否复燃。
2．（2023·湖北荆州）下图是实验室常用的气体发生装置和收集装置，请回答下列问题：
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为 （填装置序号）。
(3)实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是 （填序号）。
a．所要制取气体的颜色
b．药品容易获得，能生成所要制取的气体
c．反应条件易于控制，反应速率适中
d．操作简便易行，安全可靠，节能环保
【答案】(1)集气瓶 (2)BD (3)a
【解析】（1）由实验装置图可知，仪器①的名称为集气瓶；
（2）实验室制取氧气时，可以采用固固加热型发生装置，也可以选择固液常温型发生装置，但实验室制取二氧化碳时，只能选择固液常温型发生装置B，二氧化碳能溶于水并与水反应，不能采用排水集气法收集，二氧化碳和氧气的密度都比空气大，且不与空气中各成分发生反应，收集时都可以采用装置D瓶口向上排空气法收集，故实验室既可用于制取氧气，又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为BD；
（3）a、所要制取气体的颜色，对反应的发生装置和收集装置及反应原理，都没有影响，制取气体时无需考虑，选项符合题意；b、药品是否容易获得，能否生成所要制取的气体，是在制取气体时必须要首先考虑的因素，选项不符合题意；c、反应条件易于控制，反应速率适中，是在反应中需要考虑的因素，选项不符合题意；d、操作简便易行，安全可靠，节能环保，是从对环境的影响方面需要考虑的因素，选项不符合题意；故选a。
3．A~F是常见的实验装置，根据下图回答有关问题：
(1)写出图中仪器的名称：① 。
(2)实验室用A装置（无棉花）制氧气，反应的化学方程式为 。若用F装置收集氧气，则导管a连接导管 。
(3)实验室制取的化学方程式为 ；收集装置为 （填序号），检验的方法是 （用化学方程式回答），小组同学选择图中C为发生装置，该装置的优点是 ；为了解装置C具有该优点的原因，他们在装置C中连接压强传感器（如图G），从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图H）。下列说法正确的是 （填序号，双选）。
A．段试管中液面逐渐上升
B．段石灰石与稀盐酸脱离接触
C．c点的对应操作是打开活塞
(4)制取气体的过程包括：a.选择制取装置：b.验证所得气体；c.明确反应原理。据此，可以总结出实验室里制取气体的一般思路为 （填“甲”或“乙”或“丙”）。
甲.a→b→c 乙.b→a→c 丙.c→a→b
【答案】(1)长颈漏斗
(2) f
(3) D CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
可以控制反应的发生和停止 BC
(4)丙
【解析】（1）仪器①是长颈漏斗；
（2）A装置的试管中没有棉花团，因此是加热氯酸钾制O2，氯酸钾在二氧化锰催化、加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，方程式为；氧气的密度比水的密度小，不易溶于水，用F装置收集氧气，则导管a连接导管f；
（3）实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石（主要含有碳酸钙）和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，方程式为；二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集，即D；二氧化碳一般用澄清的石灰水检验，二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和水，方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；
C带有弹簧夹和多孔隔板，关闭弹簧夹，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体排出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，故可以控制反应的发生与停止；
A．ab段表示关闭弹簧夹，试管中压强增大，试管中液面逐渐下降，酸液被压回长颈漏斗中；错误；
B．bc段反应已经停止，石灰石与稀盐酸脱离接触，压强不变；正确；
C．c点后压强开始减小，气体排出，则对应操作是打开活塞；正确；
故答案为：BC；
（4）实验室里制取气体的一般思路为：明确反应原理、选择制取装置、验证所得气体，即c→a→b；故答案为：丙。
4．掌握实验室制取气体的一般思路和方法是化学学习的必备能力。请根据如图所示装置回答问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气的化学方程式为 ，应选用的发生装置是 (填装置字母序号)。
(2)实验时过氧化氢溶液应从所选装置中的 (填仪器名称)加入。
(3)实验室制取气体时，不需要考虑的因素是________(填字母序号)。
A．反应原理B．发生和收集装置
C．检验和验满方法D．气体的颜色
【答案】(1) 2H2O22H2O+O2↑ B
(2)分液漏斗
(3)D
【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式2H2O22H2O+O2↑，该反应属于固液常温型，选择的发生装置为B，故填：2H2O22H2O+O2↑；B；
（2）该反应为固液常温型，过氧化氢溶液是液体，从分液漏斗中加入，故填：分液漏斗；
（3）A、实验室制取气体时，需要考虑制取气体的化学反应原理，需要的药品和反应条件，故选项不符合题意；
B、要确定某种气体的实验室制取，需要考虑制取气体应采用的发生和收集装置，故选项不符合题意；
C、需要根据气体的性质考虑检验和验满方法，故选项不符合题意；
D、气体的颜色不影响气体的制取，不需要考虑，故选项符合题意。
故选D。
考点二 实验室制取二氧化碳
题型01 实验室制取二氧化碳的原理
5.利用数字化实验可以更准确地比较不同颗粒大小的碳酸钙与稀盐酸反应的速率，如图1所示，倾斜锥形瓶使试管内稀盐酸流入瓶中与固体发生反应，瓶内气压的变化如图2所示，下列有关说法不正确的是
A．曲线②表示的是块状碳酸钙与稀盐酸的反应
B．a点表示某种颗粒大小的碳酸钙与稀盐酸反应已停止
C．等质量不同颗粒大小的碳酸钙参加反应，粉末状碳酸钙产生的CO2质量更多
D．对比曲线①②中c、d两点可知，产生相同质量的CO2，粉末状碳酸钙用时更少
【答案】C
【解析】A、粉末状碳酸钙与稀盐酸的接触面积大，故反应速率快，反应需要时间短，曲线①表示的是粉末状碳酸钙与稀盐酸的反应，曲线②表示的是块状碳酸钙与稀盐酸的反应，故A说法正确；
B、曲线①表示的是粉末状碳酸钙与稀盐酸的反应，a点之后曲线①的气压不再变化，说明此时粉末状碳酸钙与稀盐酸反应停止，故B说法正确；
C、由质量守恒定律可知，生成的二氧化碳全部来自于碳酸钙，所以等质量不同状态的碳酸钙参加反应，粉末状碳酸钙产生CO2速度较快，但产生的二氧化碳质量相等，故C说法错误；
D、曲线①表示的是粉末状碳酸钙与稀盐酸的反应，曲线②表示的是块状碳酸钙与稀盐酸的反应，对比曲线①②中c、d两点可知，相同的气压时，c所需的时间短，即产生相同质量的二氧化碳，粉末状碳酸钙用时更少，故D说法正确；
故选C。
6.将一定浓度的稀盐酸、稀硫酸分别加入装有等质量粉末的容器中，相同条件下测得产生的体积（V）与反应时间（t）的关系如图所示。下列说法错误的是
A．0～300s内，两容器内气体体积均能达到10a mL
B．0～100s内，反应Ⅰ、Ⅱ生成的速率均先慢后快
C．反应Ⅱ中，0～100s内产生的体积比100～200s内的少5a mL
D．实验室可以用一定浓度的稀硫酸与粉末反应制备
【答案】C
【解析】A、从图像可知，300s时反应Ⅱ生成二氧化碳10a mL，反应Ⅰ生成二氧化碳大于10a mL，所以0～300s内，两容器内气体体积均能达到10a mL，正确；
B、从图像可知，0~100s两条曲线都从平缓变的陡峭，说明生成二氧化碳的速度逐渐加快。所以0～100s内，反应Ⅰ、Ⅱ生成 CO2的速率均先慢后快，正确；
C、反应Ⅱ中，0～100s内产生二氧化碳的体积为2.8a mL，0~200s内产生二氧化碳的体积为7.8a mL，则100~200s内产生二氧化碳的体积为7.8a mL-2.8a mL=5a mL，则0～100s内产生的 CO2 体积比100～200s内的少5a mL-2.8a mL=2.2a mL，错误；
D、从图像可知，使用粉末状碳酸钙和稀硫酸反应生成二氧化碳的速度与使用粉末状碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳的速率相差不大，分析其原因是碳酸钙和硫酸反应生成的微溶于水的硫酸钙对碳酸钙和硫酸的接触影响较小，所以实验室可以用一定浓度的稀硫酸与 CaCO3 粉末反应制备 CO2，正确。
故选C。
题型02 实验室制取气体装置的选择
7. （2023·北京）下列关于的实验室制取及检验的说法不正确的是
【答案】C
【解析】A、实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，故A正确；
B、实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应为固液常温型，可选该装置作为发生装置，故B正确；
C、二氧化碳的密度比空气大，可用向上排空气法收集，故C错误；
D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常使用澄清石灰水检验二氧化碳，故D正确；
故选：C。
8. （2023·辽宁大连）实验室中常用以下装置制取气体。
(1)用高锰酸钾制氧气的化学方程式为 ，选择的发生装置是 （填字母序号，下同）。用装置C收集氧气，是因为氧气具有 的性质。
(2)用石灰石和稀盐酸制二氧化碳的化学方程式为 ，用装置B实验时，长颈漏斗的末端应保持在 。收集干燥的二氧化碳应选择的装置是 。
【答案】(1) A 不易溶于水，不与水发生反应
(2) 液面以下 D
【解析】（1）实验室常用加热高锰酸钾制取氧气，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式：，反应条件是加热，选择的发生装置是A。用装置C收集氧气，即排水法收集氧气，是因为氧气具有不易溶于水，不与水发生反应的性质。
（2）实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式：，用装置B实验时，长颈漏斗的末端应保持在液面以下，形成液封，防止生成的气体逸出。二氧化碳密度比空气大，且二氧化碳能溶于水，收集干燥的二氧化碳应选择的装置是D。
9. （2023·黑龙江绥化）如下是实验室制取某些气体的装置图，回答下列问题。
(1)仪器a的用途是 。
(2)写出实验室用B装置制取氧气的化学方程式 ，其基本反应类型是 反应，装置B相对于装置C，其优点是 。
(3)比较用大理石和稀盐酸制取二氧化碳与用过氧化氢溶液制取氧气的实验，两者的共同点是_______。
A．发生装置可以相同B．都可以用二氧化锰作催化剂
C．完全反应后剩余固体成分相同D．收集装置可以相同
(4)A装置中试管口略向下倾斜的原因是 。
(5)用E装置收集氢气时，开始收集的适宜时刻是 。
(6)氯化氢气体具有刺激性气味，极易溶于水，密度比空气大。实验室可以用加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物来制取，应选用的发生装置是 （选填字母）。
【答案】(1)用于加热（或作热源）
(2) 分解 能控制反应速率
(3)AD
(4)防止冷凝水倒流使试管炸裂
(5)导管口有连续均匀气泡冒出时
(6)D
【解析】（1）仪器a是酒精灯，酒精燃烧放热，可用于加热。
（2）B是固液不加热型装置，适用于过氧化氢和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为。该反应是一变多的反应，是分解反应。B使用分液漏斗，可以通过分液漏斗的活塞控制液体滴加速度，从而控制反应速率。
（3）A、实验室制取二氧化碳使用大理石或石灰石与稀盐酸常温反应，使用固液不加热型装置。过氧化氢制取氧气也使用固液不加热型装置，符合题意。
B、实验室制取二氧化碳不需要用二氧化锰作催化剂，过氧化氢制取氧气需要二氧化锰作催化剂，不符合题意；
C、大理石或石灰石和稀盐酸反应后剩余固体物质是大理石或石灰石中的杂质，过氧化氢和二氧化锰制取氧气剩余固体是二氧化锰，固体成分不同，不符合题意；
D、二氧化碳、氧气密度都比空气密度大，都能用向上排空气法收集，符合题意；
故选AD。
（4）A是固体加热型装置。加热固体药品时，试管口略向下倾斜，是为了防止冷凝水倒流使试管炸裂。
（5）用E进行排水法收集氢气时，需要导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集，以免收集到开始装置内排出的空气。
（6）加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物来制取，则反应需要加热，需要使用酒精灯，故选用的发生装置是D。
10. （2023·湖北十堰）根据下图回答问题：
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气，其化学方程式是 ，可选择的发生和收集装置的组合为 （从A～E中选填字母编号）。
(2)实验室制取，可选择的发生和收集装置的组合是 （从A～E中选填字母编号）。若用装置收集，进气口是 （填“”或“”）。
【答案】(1) AC或AD
(2) BD b
【解析】（1）加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：；实验室用高锰酸钾制取氧气，根据反应物的状态为固体，反应条件为加热，发生装置选择固体加热型发生装置A，氧气不易溶于水，可用排水法收集，氧气密度比空气大，也可用向上排空气法收集。故填：；AC或AD。
（2）实验室制取，根据反应物的状态为固体和液体，反应条件为常温，发生装置选择固液常温型发生装置B，二氧化碳能溶于水，密度比空气大，一般选用向上排空气法收集；二氧化碳密度比空气大，用装置收集，进气口是b。故填：BD；b。
题型03 实验室制取二氧化碳的实验过程
11.实验室制取 CO2的有关操作如下图，不正确的是
A．检查气密性 B．制气
C．收集 D．验满
【答案】B
【解析】A、拉注射器后，观察到长颈漏斗的管口处产生气泡，说明装置不漏气，选项正确；
B、稀硫酸开始也能够与大理石反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，生成的硫酸钙微溶于水，反应一段时间后，生成的硫酸钙不能完全溶于水，不能溶解的硫酸钙会覆盖在大理石的表面，阻止反应继续进行，选项错误；
C、二氧化碳的密度比空气大，收集二氧化碳时选择向上排空气法，且二氧化碳气体由长管进入瓶中，选项正确；
D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，验满二氧化碳时，将燃着的木条置于图中短管的管口处，如木条熄灭，证明已经集满二氧化碳，选项正确，故选B。
12. （2023·湖南岳阳）某同学利用大理石与稀盐酸反应来制取并收集二氧化碳气体，请帮他完成下面的部分实验报告。
(1)【实验原理】 （用化学方程式表示）。
(2)【实验装置】实验室制取并收集一瓶CO2，应选用下列装置中的 （填字母）。
(3)【实验步骤】验证集气瓶中CO2气体已集满的方法： 。
(4)【反思交流】结合实验，你认为该实验的注意事项有： （写一条即可）。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)BC
(3)将燃烧的木条放在集气瓶的瓶口处
(4)使长颈漏斗的末端在稀盐酸的液面以下，实行液封，防止二氧化碳气体由长颈漏斗逸出
【解析】（1）大理石主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳、水、氯化钙，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，选择固液常温型发生装置，二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空气的密度大，选择向上排空气法收集，故选BC。
（3）气体的验满在瓶口处进行，二氧化碳一般不支持燃烧，所以验证集气瓶中CO2气体已集满的方法：将燃烧的木条放在集气瓶的瓶口处。
（4）该实验的注意事项有：使长颈漏斗的末端在稀盐酸的液面以下，实行液封，防止二氧化碳气体由长颈漏斗逸出等。
题型04 控制反应发生与停止的装置
13. （2023·湖南衡阳）下图是实验室的部分实验装置，请回答有关问题：
(1)图中a仪器的名称 。
(2)某同学在实验室用A、E装置制取氧气，反应的化学方程式为 ；通过检测发现用E装置收集的氧气不纯，可能的原因是 (任写一条)。
(3)实验室制取二氧化碳气体时，为了随时控制反应的发生或停止，发生装置应选用 ；如用D装置收集二氧化碳，则气体应从 (填“b”或“c”)端通入。
(4)实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳，请写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 未等气泡连续均匀冒出就开始收集（合理即可）
(3) C b
(4)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【解析】（1）由图可知，仪器a的名称为长颈漏斗，故填：长颈漏斗；
（2）A装置适用于固体加热反应制取氧气，且试管口有一团棉花，故适用于高锰酸钾加热制取氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，E装置采用的是排水法收集氧气，收集的氧气不纯，可能的原因是未等气泡连续均匀冒出就开始收集，也可能是集气瓶中的水没有装满，故填：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；未等气泡连续均匀冒出就开始收集（合理即可）；
（3）装置C带有多孔隔板和弹簧夹，关闭弹簧夹，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体排出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，可以控制反应的发生和停止；二氧化碳的密度比空气大，采用向上排空气法收集，若用D装置收集二氧化碳，则气体应从b端通入，故填：C；b；
（4）实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳，即二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，故填：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
14. （2023·内蒙古赤峰）下列是初中化学常见的实验装置，按要求回答问题：
(1)写出标号a的仪器名称 。
(2)从A、B、C中选择一个实验室制取二氧化碳的发生装置 （填字母序号），此装置的优点是 ，发生反应的化学方程式为 。
(3)D为测定空气中氧气体积分数的实验装置，实验中红磷燃烧的现象是 ；实验完毕打开止水夹，发现进入集气瓶中水的体积明显小于集气瓶中气体体积的五分之一，可能的原因是 （写出一点即可）。
【答案】(1)铁架台
(2) C 控制反应的发生和停止
(3)剧烈燃烧，有白烟生成 红磷的量不足/装置没有冷却到室温就打开止水夹
【解析】（1）标号a的仪器名称铁架台；
（2）从A、B、C中选择一个实验室制取二氧化碳的发生装置C，实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，生成氯化钙、水和二氧化碳气体，反应不需要加热，发生装置选可以选B；
隔板把碳酸钙和稀盐酸隔开，当关闭止水夹时由于气体增多使试管内气压变大，把酸溶液压入长颈漏斗的管体内，液面低于隔板，固液分开，不再反应，打开止水夹则气体导出，液面回升，固液接触继续反应，故填：控制反应的发生与停止；
该反应化学方程式：；
（3）D为测定空气中氧气体积分数的实验装置，实验中红磷燃烧的现象是剧烈燃烧，有白烟生成；实验完毕打开止水夹，发现进入集气瓶中水的体积明显小于集气瓶中气体体积的五分之一，可能的原因是红磷的量不足，集气瓶内的氧气没有被完全消耗，导致集气瓶内外压强差偏小，流入集气瓶中水的体积偏小，测量结果偏小；或者装置没有冷却到室温就打开止水夹，该反应是放热反应，集气瓶中气体具有热胀冷缩性质，温度较高时打开止水夹，流入集气瓶中水的体积偏小，测量结果偏小。
15.能制取二氧化碳并可随时控制反应发生和停止的装置是
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A、若向左侧通入高于大气压的气体，可以使得反应开始，但当想停止反应时，因管道中充满气体，不能随时反应停止，故选项不符合题意；
B、向长颈漏斗中加入反应物盐酸，可以使得反应开始，但当想停止反应时，即便夹住弹簧夹，也不能使得盐酸倒流进而反应停止，故选项不符合题意；
C、向分液漏斗中加入反应物盐酸，可以使得反应开始，但当想停止反应时，即便夹住弹簧夹，因分液漏斗下端离液面太远，盐酸难以回流到分液漏斗中，进而反应难以停止，故选项不符合题意；
D、向长颈漏斗中加入反应物盐酸，可以使得反应开始，夹住弹簧夹，瓶内因持续生成的二氧化碳而压强增大，导致盐酸回流到长颈漏斗中，进而反应得以停止，故选项符合题意。
故选D。
题型05 二氧化碳制取的综合考查
16. （2023·湖南湘潭）根据下列装置图回答问题：
(1)写出图中仪器a的名称 。
(2)实验室选择A装置制取氧气的化学方程式是 ；此装置中棉花的作用是 。
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式是 ；应选择的发生装置是 （填字母序号），若用C装置收集，验满时应将燃着的木条放到 ，木条熄灭，则已集满。
(4)二氧化氮是一种有毒气体，密度比空气大，易溶于水，能和氢氧化钠溶液反应生成盐和水，若用F装置收集二氧化氮，气体应从 （填“b”或“c”）端通入，为了防止污染环境，F装置要与上图中 （填字母序号）装置相连接。
【答案】(1)酒精灯
(2) 防止固体粉末进入导管，堵塞导管
(3) B 集气瓶口
(4) b H
【解析】（1）图中仪器a的名称：酒精灯。
（2）根据图A装置为固固加热型，且试管口有棉花可确定为加热高锰酸钾制取氧气的装置，故该反应的化学方程式是：；棉花的作用为：防止固体粉末进入导管，堵塞导管。
（3）实验室利用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，化学方程式是：；该反应为固液常温型，故应选择的发生装置是B；C装置为向上排空气法，验满时应将燃着的木条放到集气瓶口。
（4）二氧化氮的密度比空气大，若用F装置收集，气体应从长管（b管）进入，二氧化氮能和氢氧化钠溶液反应生成盐和水，故可以将其通入氢氧化钠溶液（H）中，防止污染空气。
17. 化学是以实验为基础的科学。如图为实验室制取气体的常用装置。
(1)写出仪器甲的名称： 。
(2)实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取并收集较纯净的氧气，应选择的装置为 (填字母序号)，发生反应的化学方程式为 ；如果用装置F排空气法来收集氧气，氧气应该从导管 (填“a”或“b”)端进入集气瓶。
(3)已知二氧化碳能溶于水不溶于油，实验室用含杂质20%的石灰石和稀盐酸为原料制取二氧化碳，应选择的发生装置为 (填字母序号)，发生反应的化学方程式为 ；装置G可以用来测量生成的CO2的体积，水面上放一层植物油的目的是 。
【答案】(1)铁架台
(2) AC a
(3) B 防止二氧化碳溶于水
【解析】（1）根据图示可知甲为铁架台；
（2）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，反应物为固体，反应条件为加热，则适合用A为反应的发生装置；氧气不易溶于水，则收集纯净的氧气适合用排水集气法，装置为C，故制取的组合为AC；氯酸钾在二氧化锰的催化及加热的条件下分解产生氯化钾与氧气，化学反应方程式为：；氧气的密度比空气大，F为正放的万用瓶，则收集氧气时氧气从a端进入，空气从b端排出；
（3）实验室用含杂质20%的石灰石和稀盐酸为原料制取二氧化碳，反应物为固体与液体的组合，且反应在常温下进行，则适合用B为反应的发生装置；石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为：；CO2能溶于水，且能与水反应，但是CO2不溶于油，则用装置G测量生成的CO2的体积，水面上放一层植物油的目的为防止二氧化碳溶于水。
18.（2023·黑龙江）根据如图实验装置，回答下列问题：
(1)写出图中仪器a的名称： 。
(2)写出实验室用A装置制取氧气的反应的化学方程式 ，实验室要得到比较纯净的氧气通常选用 （填字母）装置收集，若用此收集方法收集到的O2不纯净的原因 （写一点即可）。
(3)实验室制取二氧化碳的反应原理为 （用化学方程式表示），B、C装置均可作为实验室制取CO2的发生装置，与B相比，选用C装置的优点是 ；检验CO2的方法为 （用化学方程式表示）。
(4)若用装置E收集满一瓶O2后，再向瓶中注水排出瓶中气体，则水应从 （填①或②）端进入。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) D 没有等到气泡均匀连续冒出时就开始收集或收集前集气瓶内没有装满水（合理即可）
(3) 可以控制反应速率
(4)①
【解析】（1）仪器a的名称为长颈漏斗；
（2）A装置为固体加热型发生装置，且试管口没有棉花，即为氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气，该反应的化学方程式为；
排水法收集的气体较排空气法纯净，由于氧气不易溶于水，所以实验室要得到比较纯净的氧气通常选用D排水法收集；
用D装置排水法收集氧气时，开始排出的气体中含有空气，待气泡连续均匀冒出，再收集，否则收集到的气体不纯；用排水法收集气体时，集气瓶内必须灌满水，否则收集到的气体不纯，故用排水法收集到的O2不纯净的原因有：没有等到气泡均匀连续冒出时就开始收集或收集前集气瓶内没有装满水（合理即可）；
（3）实验室利用石灰石或大理石（主要成分碳酸钙）与稀盐酸制取二氧化碳，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为；
该反应为固液常温型，发生装置可选择B或C，与B相比，C装置中可以通过分液漏斗，控制液体的滴加速度，从而控制反应速率；
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常用澄清石灰水检验二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式为；
（4）若用装置E收集满一瓶O2后，再向瓶中注水排出瓶中气体，由于氧气不易溶于水，氧气的密度比水小，所以水应从长管①端进入，才能将氧气排出。
1.（新考法 ——画图 画出收集装置中导管） 实验室可选用如图所示装置制取气体。
(1)若反应容器内盛放的是纯净物，用它来制取氧气，写出发生反应的化学方程式。
(2)与装置B相比，装置C的主要优点是什么？
(3)若用装置D收集二氧化碳，气体从b端口通入，请将玻璃导管补画完整。
【答案】(1)
(2)便于随时控制反应的开始和停止
(3)
【解析】（1）A装置是固固加热型装置，容器内盛放的是纯净物制取氧气，所以该反应是高锰酸钾制氧气。
（2）C装置用多孔隔板，上面放固体药品，下面放液体试剂，使用时，打开弹簧夹，固体和液体接触，开始反应产生气体，当不使用时，关闭弹簧夹，装置的气体压强增大，使液体会被压入长颈漏斗中，固体和液体药品分离，反应停止。
（3）二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳在下层沉积，故b端导管长，a端导管短 。
2. （新题材 ——实验特写镜头 多孔隔板处的现象）（2022·黑龙江）请根据下列各图中的有关信息，回答下列问题。
(1)实验室用 B 装置制取氧气，化学方程式是 。实验室用装置 A 制取氧气时发生反应的化学方程式为 ，若要收集到较纯净的氧气，应选用的收集装置是 （填字母），收集满的标志是 。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为是 ，若用 G 装置收集 CO2气体，气体从 （填“c”“d”）端进入。
(3)若用 C 装置制取 CO2气体，该装置的优点是 。关闭开关后，C 中多孔隔板处依次观察到的现象是
（用字母efg对如图进行排序）。
【答案】(1) D D集气瓶中水被排净
(2) c
(3)随时可以进行反应，也可以随时停止反应 gfe
【解析】（1）用 B 装置制氧气，反应为固液不加热反应，为过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：；实验室用装置 A 制取氧气时，为固体加热反应且试管口有一团棉花，反应为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：；氧气不易溶于水，排水法收集的气体较为纯净，故要收集到较纯净的氧气，应选用的收集装置是D，收集满的标志是集气瓶中水被排净。
（2）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，化学方程式为：；二氧化碳密度大于空气，若用 G 装置收集 CO2气体，二氧化碳密度比空气大，气体应短进长出，从c端进入。
（3）用 C 装置制取 CO2气体，该装置的优点是装置中关闭活塞，装置中压强变大，液体进入长颈漏斗，液体和固体药品分离，反应停止；打开活塞气体排出，液体流下，固液接触反应进行，可以控制反应的发生与停止；关闭开关后，C 中多孔隔板处试管中液面下降、长颈漏斗中液面上升，故依次观察到的现象是gfe。
3.（新考法——形式创新 制取二氧化碳时盐酸的利用率）（2022·浙江温州）实验室制取二氧化碳时，选择合适溶质质量分数的盐酸，有利于减少盐酸浪费。小明分别取400克溶质质量分数为7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石灰石反应，进行A、B、C三组实验，产生二氧化碳的快慢与时间关系如图所示，算得盐酸利用率如表（盐酸利用率是指收集到的气体体积理论上所需要的盐酸量与实际消耗的盐酸总量的比值）。
盐酸利用率与盐酸溶质质量分数的关系
(1)小明在实验过程中发现，发生装置中的锥形瓶外壁发烫。推测图中C组在第5～10分钟时反应快速变慢的主要原因是 。
(2)小明用400克盐酸进行A组实验，可收集到二氧化碳气体约多少升？（盐酸与石灰石反应的化学方程式为：2HCl+CaCO3═CaCl2+H2O+CO2↑，常温常压下二氧化碳的密度约为2克/升）
(3)实验中，小明想在10分钟内制取10升二氧化碳气体，综合考虑各种因素，选用哪种溶质质量分数的盐酸更合适，并说明理由 。
【答案】(1)盐酸溶质质量分数越大，越易挥发；温度升高，加快盐酸挥发；反应速度越快，消耗的盐酸越多；上述结果引起盐酸溶质质量分数快速减小，故反应快速变慢
(2)7.26升
(3)选B，前10分钟反应快慢适中，盐酸利用率较高，能满足收集10升二氧化碳
【解析】（1）盐酸溶质质量分数越大，越易挥发；发生装置中的锥形瓶外壁发烫，说明反应放热，温度升高，加快盐酸挥发，反应速度越快，消耗的盐酸越多。上述结果引起盐酸溶质质量分数快速减小，故反应快速变慢；
（2）参加反应的稀盐酸溶质质量：m=400克×7.3%×82.5%＝24.09克
设生成二氧化碳的质量为x
x＝14.52g
答：可收集到二氧化碳气体7.26升；
（3）由图像可知，B前10分钟反应快慢适中，盐酸利用率较高，每分钟产生二氧化碳体积大于1升，能满足十分钟内收集10升二氧化碳，因此选B。
4.（新考法——作图 作出煅烧石灰石制取二氧化碳的图像）工业上常用煅烧石灰石制取二氧化碳，现要测定某地的石灰石中碳酸钙的含量。取20g石灰石样品煅烧，剩余固体的质量与反应的时间关系如表所示。
请计算：
(1)求石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
(2)在图中画出反应过程中产生气体的质量与反应时间的关系图像。(请标出坐标点)
【答案】(1)生成二氧化碳的质量为
设参加反应的碳酸钙的质量为x。
石灰石样品中碳酸钙的质量分数为
答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%。
(2)
【解析】（1）见答案；
（2）由表中数据可知，t1s时，产生气体的质量为：20g-17.8g=2.2g；t2s时，产生气体的总质量为：20g-15.6g=4.4g，t3s时，恰好完全反应，产生气体的总质量为：20g-13.4g=6.6g，以时间为横坐标，以产生气体的质量为纵坐标，作图为：
。
A．制的药品
B．发生装置
C．收集方法
D．检验
组别
A
B
C
盐酸溶质质量分数
7.3%
14.6%
21.9%
盐酸利用率
82.5%
81.5%
72.1%
反应时间：s
t1
t2
t3
t4
固体剩余的质量/g
17.8
15.6
13.4
13.4
考点一 实验室制取气体的思路
1．发生装置：由反应物状态及反应条件决定
（1）若反应物是固体，需加热，则制气体时用高锰酸钾制O2的发生装置。(固体加热型)
（2）若反应物是固体与液体，不需加热，则制气体时用制CO2的发生装置。（固液常温型）
2．收集方法：由气体的密度、水溶性及是否与水反应决定
①难溶于水的气体用排水法收集。 CO只能用排水法（密度约等于空气，且有毒）。
②密度比空气大（或相对分子质量＞29）的气体用向上排空气法收集。CO2只能用向上排空气法。
③密度比空气小（或相对分子质量＜29）的气体用向下排空气法收集。
3．实验室制取气体选择反应原理时，要考虑的因素有：反应要能持续进行；反应条件容易达到；反应速率便于控制；产生的气体纯度尽可能高。
考点二 实验室制取二氧化碳
1．药品：石灰石（或大理石）与稀盐酸
（1）不选择其他药品的原因：
①不用稀H2SO4的原因：生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在石灰石（或大理石）表面，阻止反应的进行。
②不用浓盐酸的原因：浓盐酸易挥发，挥发出的HCl气体混入生成的CO2中，使制得的气体不纯。
③不能用稀盐酸与碳酸钠反应的原因：Na2CO3易溶于水，与盐酸反应速率太快，不利于收集。
（2）实验室制取二氧化碳的药品只能写名称，不能写成CaCO3和HCl。CaCO3表示纯碳酸钙，纯碳酸钙是粉末状，反应速度太快，来不及收集；HCl表示盐酸，还表示氯化氢气体。
2．原理：用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应： CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
3．发生装置：固液常温型
（1）若用试管来装药品，固定试管时，试管口竖直向上，试管底部与铁架台面接触。
优点：简单、仪器少
（2）若用长颈漏斗来注入盐酸，长颈漏斗下端必须伸入液面以下（防止空气进入或CO2从漏斗逸出）。
优点：可随时添加液体药品
（3）若用分液漏斗（或注射器）代替长颈漏斗，则下端不要伸到液面以下。
优点：可通过控制液体的滴加速度来控制反应速率（即产生平稳的气流）。
4．收集方法：向上排空气法（集气瓶口朝上），
5．检验方法：将制得的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则气体是二氧化碳。
6．验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已集满二氧化碳。
注意：检验二氧化碳时不可用点燃的木条
7．实验室制取CO2的实验操作过程：
①检查装置的气密性；②装入大理石，塞紧胶塞；③固定装置；④从长颈漏斗加入稀盐酸至长颈漏斗下端管口液封；⑤收集气体，导管一定要伸入集气瓶底部；⑥检验是否集满。
8．工业制备二氧化碳：高温煅烧石灰石CaCO3CaO + CO2↑
生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2
考点一 实验室制取气体的思路
题型01 实验室制取气体的思路
1．如图是实验室常用的制取气体的装置。
(1)采用A装置制取气体时，反应物的状态和反应条件需满足什么要求 。
(2)B装置可以制取多种气体，写出制取其中一种气体的化学方程式 。
(3)写出可采用C装置（气体从a口进入）收集的一种气体，并用简单的方法验证该气体 。
【答案】(1)反应物是固体，反应条件为加热
(2) //
(3)二氧化碳，向瓶内倒入澄清的石灰水，振荡，看是否变浑浊/氧气，向瓶内伸入带火星的小木条，看是否复燃
【解析】（1）A装置试管口向下倾斜，且有酒精灯，反应物的状态和反应条件需满足反应物是固体，反应条件为加热。
（2）B装置反应不需加热，可以制取多种气体，实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应化学方程式：；过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气，生成水和氧气，该反应化学方程式：；锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应化学方程式：。
（3）采用C装置（气体从a口进入）收集的一种气体，该气体密度比空气大，可能是氧气或二氧化碳。向瓶内倒入澄清的石灰水，振荡，看是否变浑浊；氧气，向瓶内伸入带火星的小木条，看是否复燃。
2．（2023·湖北荆州）下图是实验室常用的气体发生装置和收集装置，请回答下列问题：
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为 （填装置序号）。
(3)实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是 （填序号）。
a．所要制取气体的颜色
b．药品容易获得，能生成所要制取的气体
c．反应条件易于控制，反应速率适中
d．操作简便易行，安全可靠，节能环保
【答案】(1)集气瓶 (2)BD (3)a
【解析】（1）由实验装置图可知，仪器①的名称为集气瓶；
（2）实验室制取氧气时，可以采用固固加热型发生装置，也可以选择固液常温型发生装置，但实验室制取二氧化碳时，只能选择固液常温型发生装置B，二氧化碳能溶于水并与水反应，不能采用排水集气法收集，二氧化碳和氧气的密度都比空气大，且不与空气中各成分发生反应，收集时都可以采用装置D瓶口向上排空气法收集，故实验室既可用于制取氧气，又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为BD；
（3）a、所要制取气体的颜色，对反应的发生装置和收集装置及反应原理，都没有影响，制取气体时无需考虑，选项符合题意；b、药品是否容易获得，能否生成所要制取的气体，是在制取气体时必须要首先考虑的因素，选项不符合题意；c、反应条件易于控制，反应速率适中，是在反应中需要考虑的因素，选项不符合题意；d、操作简便易行，安全可靠，节能环保，是从对环境的影响方面需要考虑的因素，选项不符合题意；故选a。
3．A~F是常见的实验装置，根据下图回答有关问题：
(1)写出图中仪器的名称：① 。
(2)实验室用A装置（无棉花）制氧气，反应的化学方程式为 。若用F装置收集氧气，则导管a连接导管 。
(3)实验室制取的化学方程式为 ；收集装置为 （填序号），检验的方法是 （用化学方程式回答），小组同学选择图中C为发生装置，该装置的优点是 ；为了解装置C具有该优点的原因，他们在装置C中连接压强传感器（如图G），从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图H）。下列说法正确的是 （填序号，双选）。
A．段试管中液面逐渐上升
B．段石灰石与稀盐酸脱离接触
C．c点的对应操作是打开活塞
(4)制取气体的过程包括：a.选择制取装置：b.验证所得气体；c.明确反应原理。据此，可以总结出实验室里制取气体的一般思路为 （填“甲”或“乙”或“丙”）。
甲.a→b→c 乙.b→a→c 丙.c→a→b
【答案】(1)长颈漏斗
(2) f
(3) D CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
可以控制反应的发生和停止 BC
(4)丙
【解析】（1）仪器①是长颈漏斗；
（2）A装置的试管中没有棉花团，因此是加热氯酸钾制O2，氯酸钾在二氧化锰催化、加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，方程式为；氧气的密度比水的密度小，不易溶于水，用F装置收集氧气，则导管a连接导管f；
（3）实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石（主要含有碳酸钙）和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，方程式为；二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集，即D；二氧化碳一般用澄清的石灰水检验，二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和水，方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；
C带有弹簧夹和多孔隔板，关闭弹簧夹，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体排出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，故可以控制反应的发生与停止；
A．ab段表示关闭弹簧夹，试管中压强增大，试管中液面逐渐下降，酸液被压回长颈漏斗中；错误；
B．bc段反应已经停止，石灰石与稀盐酸脱离接触，压强不变；正确；
C．c点后压强开始减小，气体排出，则对应操作是打开活塞；正确；
故答案为：BC；
（4）实验室里制取气体的一般思路为：明确反应原理、选择制取装置、验证所得气体，即c→a→b；故答案为：丙。
4．掌握实验室制取气体的一般思路和方法是化学学习的必备能力。请根据如图所示装置回答问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气的化学方程式为 ，应选用的发生装置是 (填装置字母序号)。
(2)实验时过氧化氢溶液应从所选装置中的 (填仪器名称)加入。
(3)实验室制取气体时，不需要考虑的因素是________(填字母序号)。
A．反应原理B．发生和收集装置
C．检验和验满方法D．气体的颜色
【答案】(1) 2H2O22H2O+O2↑ B
(2)分液漏斗
(3)D
【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式2H2O22H2O+O2↑，该反应属于固液常温型，选择的发生装置为B，故填：2H2O22H2O+O2↑；B；
（2）该反应为固液常温型，过氧化氢溶液是液体，从分液漏斗中加入，故填：分液漏斗；
（3）A、实验室制取气体时，需要考虑制取气体的化学反应原理，需要的药品和反应条件，故选项不符合题意；
B、要确定某种气体的实验室制取，需要考虑制取气体应采用的发生和收集装置，故选项不符合题意；
C、需要根据气体的性质考虑检验和验满方法，故选项不符合题意；
D、气体的颜色不影响气体的制取，不需要考虑，故选项符合题意。
故选D。
考点二 实验室制取二氧化碳
题型01 实验室制取二氧化碳的原理
5.利用数字化实验可以更准确地比较不同颗粒大小的碳酸钙与稀盐酸反应的速率，如图1所示，倾斜锥形瓶使试管内稀盐酸流入瓶中与固体发生反应，瓶内气压的变化如图2所示，下列有关说法不正确的是
A．曲线②表示的是块状碳酸钙与稀盐酸的反应
B．a点表示某种颗粒大小的碳酸钙与稀盐酸反应已停止
C．等质量不同颗粒大小的碳酸钙参加反应，粉末状碳酸钙产生的CO2质量更多
D．对比曲线①②中c、d两点可知，产生相同质量的CO2，粉末状碳酸钙用时更少
【答案】C
【解析】A、粉末状碳酸钙与稀盐酸的接触面积大，故反应速率快，反应需要时间短，曲线①表示的是粉末状碳酸钙与稀盐酸的反应，曲线②表示的是块状碳酸钙与稀盐酸的反应，故A说法正确；
B、曲线①表示的是粉末状碳酸钙与稀盐酸的反应，a点之后曲线①的气压不再变化，说明此时粉末状碳酸钙与稀盐酸反应停止，故B说法正确；
C、由质量守恒定律可知，生成的二氧化碳全部来自于碳酸钙，所以等质量不同状态的碳酸钙参加反应，粉末状碳酸钙产生CO2速度较快，但产生的二氧化碳质量相等，故C说法错误；
D、曲线①表示的是粉末状碳酸钙与稀盐酸的反应，曲线②表示的是块状碳酸钙与稀盐酸的反应，对比曲线①②中c、d两点可知，相同的气压时，c所需的时间短，即产生相同质量的二氧化碳，粉末状碳酸钙用时更少，故D说法正确；
故选C。
6.将一定浓度的稀盐酸、稀硫酸分别加入装有等质量粉末的容器中，相同条件下测得产生的体积（V）与反应时间（t）的关系如图所示。下列说法错误的是
A．0～300s内，两容器内气体体积均能达到10a mL
B．0～100s内，反应Ⅰ、Ⅱ生成的速率均先慢后快
C．反应Ⅱ中，0～100s内产生的体积比100～200s内的少5a mL
D．实验室可以用一定浓度的稀硫酸与粉末反应制备
【答案】C
【解析】A、从图像可知，300s时反应Ⅱ生成二氧化碳10a mL，反应Ⅰ生成二氧化碳大于10a mL，所以0～300s内，两容器内气体体积均能达到10a mL，正确；
B、从图像可知，0~100s两条曲线都从平缓变的陡峭，说明生成二氧化碳的速度逐渐加快。所以0～100s内，反应Ⅰ、Ⅱ生成 CO2的速率均先慢后快，正确；
C、反应Ⅱ中，0～100s内产生二氧化碳的体积为2.8a mL，0~200s内产生二氧化碳的体积为7.8a mL，则100~200s内产生二氧化碳的体积为7.8a mL-2.8a mL=5a mL，则0～100s内产生的 CO2 体积比100～200s内的少5a mL-2.8a mL=2.2a mL，错误；
D、从图像可知，使用粉末状碳酸钙和稀硫酸反应生成二氧化碳的速度与使用粉末状碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳的速率相差不大，分析其原因是碳酸钙和硫酸反应生成的微溶于水的硫酸钙对碳酸钙和硫酸的接触影响较小，所以实验室可以用一定浓度的稀硫酸与 CaCO3 粉末反应制备 CO2，正确。
故选C。
题型02 实验室制取气体装置的选择
7. （2023·北京）下列关于的实验室制取及检验的说法不正确的是
【答案】C
【解析】A、实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，故A正确；
B、实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应为固液常温型，可选该装置作为发生装置，故B正确；
C、二氧化碳的密度比空气大，可用向上排空气法收集，故C错误；
D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常使用澄清石灰水检验二氧化碳，故D正确；
故选：C。
8. （2023·辽宁大连）实验室中常用以下装置制取气体。
(1)用高锰酸钾制氧气的化学方程式为 ，选择的发生装置是 （填字母序号，下同）。用装置C收集氧气，是因为氧气具有 的性质。
(2)用石灰石和稀盐酸制二氧化碳的化学方程式为 ，用装置B实验时，长颈漏斗的末端应保持在 。收集干燥的二氧化碳应选择的装置是 。
【答案】(1) A 不易溶于水，不与水发生反应
(2) 液面以下 D
【解析】（1）实验室常用加热高锰酸钾制取氧气，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式：，反应条件是加热，选择的发生装置是A。用装置C收集氧气，即排水法收集氧气，是因为氧气具有不易溶于水，不与水发生反应的性质。
（2）实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式：，用装置B实验时，长颈漏斗的末端应保持在液面以下，形成液封，防止生成的气体逸出。二氧化碳密度比空气大，且二氧化碳能溶于水，收集干燥的二氧化碳应选择的装置是D。
9. （2023·黑龙江绥化）如下是实验室制取某些气体的装置图，回答下列问题。
(1)仪器a的用途是 。
(2)写出实验室用B装置制取氧气的化学方程式 ，其基本反应类型是 反应，装置B相对于装置C，其优点是 。
(3)比较用大理石和稀盐酸制取二氧化碳与用过氧化氢溶液制取氧气的实验，两者的共同点是_______。
A．发生装置可以相同B．都可以用二氧化锰作催化剂
C．完全反应后剩余固体成分相同D．收集装置可以相同
(4)A装置中试管口略向下倾斜的原因是 。
(5)用E装置收集氢气时，开始收集的适宜时刻是 。
(6)氯化氢气体具有刺激性气味，极易溶于水，密度比空气大。实验室可以用加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物来制取，应选用的发生装置是 （选填字母）。
【答案】(1)用于加热（或作热源）
(2) 分解 能控制反应速率
(3)AD
(4)防止冷凝水倒流使试管炸裂
(5)导管口有连续均匀气泡冒出时
(6)D
【解析】（1）仪器a是酒精灯，酒精燃烧放热，可用于加热。
（2）B是固液不加热型装置，适用于过氧化氢和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为。该反应是一变多的反应，是分解反应。B使用分液漏斗，可以通过分液漏斗的活塞控制液体滴加速度，从而控制反应速率。
（3）A、实验室制取二氧化碳使用大理石或石灰石与稀盐酸常温反应，使用固液不加热型装置。过氧化氢制取氧气也使用固液不加热型装置，符合题意。
B、实验室制取二氧化碳不需要用二氧化锰作催化剂，过氧化氢制取氧气需要二氧化锰作催化剂，不符合题意；
C、大理石或石灰石和稀盐酸反应后剩余固体物质是大理石或石灰石中的杂质，过氧化氢和二氧化锰制取氧气剩余固体是二氧化锰，固体成分不同，不符合题意；
D、二氧化碳、氧气密度都比空气密度大，都能用向上排空气法收集，符合题意；
故选AD。
（4）A是固体加热型装置。加热固体药品时，试管口略向下倾斜，是为了防止冷凝水倒流使试管炸裂。
（5）用E进行排水法收集氢气时，需要导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集，以免收集到开始装置内排出的空气。
（6）加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物来制取，则反应需要加热，需要使用酒精灯，故选用的发生装置是D。
10. （2023·湖北十堰）根据下图回答问题：
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气，其化学方程式是 ，可选择的发生和收集装置的组合为 （从A～E中选填字母编号）。
(2)实验室制取，可选择的发生和收集装置的组合是 （从A～E中选填字母编号）。若用装置收集，进气口是 （填“”或“”）。
【答案】(1) AC或AD
(2) BD b
【解析】（1）加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：；实验室用高锰酸钾制取氧气，根据反应物的状态为固体，反应条件为加热，发生装置选择固体加热型发生装置A，氧气不易溶于水，可用排水法收集，氧气密度比空气大，也可用向上排空气法收集。故填：；AC或AD。
（2）实验室制取，根据反应物的状态为固体和液体，反应条件为常温，发生装置选择固液常温型发生装置B，二氧化碳能溶于水，密度比空气大，一般选用向上排空气法收集；二氧化碳密度比空气大，用装置收集，进气口是b。故填：BD；b。
题型03 实验室制取二氧化碳的实验过程
11.实验室制取 CO2的有关操作如下图，不正确的是
A．检查气密性 B．制气
C．收集 D．验满
【答案】B
【解析】A、拉注射器后，观察到长颈漏斗的管口处产生气泡，说明装置不漏气，选项正确；
B、稀硫酸开始也能够与大理石反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，生成的硫酸钙微溶于水，反应一段时间后，生成的硫酸钙不能完全溶于水，不能溶解的硫酸钙会覆盖在大理石的表面，阻止反应继续进行，选项错误；
C、二氧化碳的密度比空气大，收集二氧化碳时选择向上排空气法，且二氧化碳气体由长管进入瓶中，选项正确；
D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，验满二氧化碳时，将燃着的木条置于图中短管的管口处，如木条熄灭，证明已经集满二氧化碳，选项正确，故选B。
12. （2023·湖南岳阳）某同学利用大理石与稀盐酸反应来制取并收集二氧化碳气体，请帮他完成下面的部分实验报告。
(1)【实验原理】 （用化学方程式表示）。
(2)【实验装置】实验室制取并收集一瓶CO2，应选用下列装置中的 （填字母）。
(3)【实验步骤】验证集气瓶中CO2气体已集满的方法： 。
(4)【反思交流】结合实验，你认为该实验的注意事项有： （写一条即可）。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)BC
(3)将燃烧的木条放在集气瓶的瓶口处
(4)使长颈漏斗的末端在稀盐酸的液面以下，实行液封，防止二氧化碳气体由长颈漏斗逸出
【解析】（1）大理石主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳、水、氯化钙，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，选择固液常温型发生装置，二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空气的密度大，选择向上排空气法收集，故选BC。
（3）气体的验满在瓶口处进行，二氧化碳一般不支持燃烧，所以验证集气瓶中CO2气体已集满的方法：将燃烧的木条放在集气瓶的瓶口处。
（4）该实验的注意事项有：使长颈漏斗的末端在稀盐酸的液面以下，实行液封，防止二氧化碳气体由长颈漏斗逸出等。
题型04 控制反应发生与停止的装置
13. （2023·湖南衡阳）下图是实验室的部分实验装置，请回答有关问题：
(1)图中a仪器的名称 。
(2)某同学在实验室用A、E装置制取氧气，反应的化学方程式为 ；通过检测发现用E装置收集的氧气不纯，可能的原因是 (任写一条)。
(3)实验室制取二氧化碳气体时，为了随时控制反应的发生或停止，发生装置应选用 ；如用D装置收集二氧化碳，则气体应从 (填“b”或“c”)端通入。
(4)实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳，请写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 未等气泡连续均匀冒出就开始收集（合理即可）
(3) C b
(4)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【解析】（1）由图可知，仪器a的名称为长颈漏斗，故填：长颈漏斗；
（2）A装置适用于固体加热反应制取氧气，且试管口有一团棉花，故适用于高锰酸钾加热制取氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，E装置采用的是排水法收集氧气，收集的氧气不纯，可能的原因是未等气泡连续均匀冒出就开始收集，也可能是集气瓶中的水没有装满，故填：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；未等气泡连续均匀冒出就开始收集（合理即可）；
（3）装置C带有多孔隔板和弹簧夹，关闭弹簧夹，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体排出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，可以控制反应的发生和停止；二氧化碳的密度比空气大，采用向上排空气法收集，若用D装置收集二氧化碳，则气体应从b端通入，故填：C；b；
（4）实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳，即二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，故填：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
14. （2023·内蒙古赤峰）下列是初中化学常见的实验装置，按要求回答问题：
(1)写出标号a的仪器名称 。
(2)从A、B、C中选择一个实验室制取二氧化碳的发生装置 （填字母序号），此装置的优点是 ，发生反应的化学方程式为 。
(3)D为测定空气中氧气体积分数的实验装置，实验中红磷燃烧的现象是 ；实验完毕打开止水夹，发现进入集气瓶中水的体积明显小于集气瓶中气体体积的五分之一，可能的原因是 （写出一点即可）。
【答案】(1)铁架台
(2) C 控制反应的发生和停止
(3)剧烈燃烧，有白烟生成 红磷的量不足/装置没有冷却到室温就打开止水夹
【解析】（1）标号a的仪器名称铁架台；
（2）从A、B、C中选择一个实验室制取二氧化碳的发生装置C，实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，生成氯化钙、水和二氧化碳气体，反应不需要加热，发生装置选可以选B；
隔板把碳酸钙和稀盐酸隔开，当关闭止水夹时由于气体增多使试管内气压变大，把酸溶液压入长颈漏斗的管体内，液面低于隔板，固液分开，不再反应，打开止水夹则气体导出，液面回升，固液接触继续反应，故填：控制反应的发生与停止；
该反应化学方程式：；
（3）D为测定空气中氧气体积分数的实验装置，实验中红磷燃烧的现象是剧烈燃烧，有白烟生成；实验完毕打开止水夹，发现进入集气瓶中水的体积明显小于集气瓶中气体体积的五分之一，可能的原因是红磷的量不足，集气瓶内的氧气没有被完全消耗，导致集气瓶内外压强差偏小，流入集气瓶中水的体积偏小，测量结果偏小；或者装置没有冷却到室温就打开止水夹，该反应是放热反应，集气瓶中气体具有热胀冷缩性质，温度较高时打开止水夹，流入集气瓶中水的体积偏小，测量结果偏小。
15.能制取二氧化碳并可随时控制反应发生和停止的装置是
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A、若向左侧通入高于大气压的气体，可以使得反应开始，但当想停止反应时，因管道中充满气体，不能随时反应停止，故选项不符合题意；
B、向长颈漏斗中加入反应物盐酸，可以使得反应开始，但当想停止反应时，即便夹住弹簧夹，也不能使得盐酸倒流进而反应停止，故选项不符合题意；
C、向分液漏斗中加入反应物盐酸，可以使得反应开始，但当想停止反应时，即便夹住弹簧夹，因分液漏斗下端离液面太远，盐酸难以回流到分液漏斗中，进而反应难以停止，故选项不符合题意；
D、向长颈漏斗中加入反应物盐酸，可以使得反应开始，夹住弹簧夹，瓶内因持续生成的二氧化碳而压强增大，导致盐酸回流到长颈漏斗中，进而反应得以停止，故选项符合题意。
故选D。
题型05 二氧化碳制取的综合考查
16. （2023·湖南湘潭）根据下列装置图回答问题：
(1)写出图中仪器a的名称 。
(2)实验室选择A装置制取氧气的化学方程式是 ；此装置中棉花的作用是 。
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式是 ；应选择的发生装置是 （填字母序号），若用C装置收集，验满时应将燃着的木条放到 ，木条熄灭，则已集满。
(4)二氧化氮是一种有毒气体，密度比空气大，易溶于水，能和氢氧化钠溶液反应生成盐和水，若用F装置收集二氧化氮，气体应从 （填“b”或“c”）端通入，为了防止污染环境，F装置要与上图中 （填字母序号）装置相连接。
【答案】(1)酒精灯
(2) 防止固体粉末进入导管，堵塞导管
(3) B 集气瓶口
(4) b H
【解析】（1）图中仪器a的名称：酒精灯。
（2）根据图A装置为固固加热型，且试管口有棉花可确定为加热高锰酸钾制取氧气的装置，故该反应的化学方程式是：；棉花的作用为：防止固体粉末进入导管，堵塞导管。
（3）实验室利用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，化学方程式是：；该反应为固液常温型，故应选择的发生装置是B；C装置为向上排空气法，验满时应将燃着的木条放到集气瓶口。
（4）二氧化氮的密度比空气大，若用F装置收集，气体应从长管（b管）进入，二氧化氮能和氢氧化钠溶液反应生成盐和水，故可以将其通入氢氧化钠溶液（H）中，防止污染空气。
17. 化学是以实验为基础的科学。如图为实验室制取气体的常用装置。
(1)写出仪器甲的名称： 。
(2)实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取并收集较纯净的氧气，应选择的装置为 (填字母序号)，发生反应的化学方程式为 ；如果用装置F排空气法来收集氧气，氧气应该从导管 (填“a”或“b”)端进入集气瓶。
(3)已知二氧化碳能溶于水不溶于油，实验室用含杂质20%的石灰石和稀盐酸为原料制取二氧化碳，应选择的发生装置为 (填字母序号)，发生反应的化学方程式为 ；装置G可以用来测量生成的CO2的体积，水面上放一层植物油的目的是 。
【答案】(1)铁架台
(2) AC a
(3) B 防止二氧化碳溶于水
【解析】（1）根据图示可知甲为铁架台；
（2）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，反应物为固体，反应条件为加热，则适合用A为反应的发生装置；氧气不易溶于水，则收集纯净的氧气适合用排水集气法，装置为C，故制取的组合为AC；氯酸钾在二氧化锰的催化及加热的条件下分解产生氯化钾与氧气，化学反应方程式为：；氧气的密度比空气大，F为正放的万用瓶，则收集氧气时氧气从a端进入，空气从b端排出；
（3）实验室用含杂质20%的石灰石和稀盐酸为原料制取二氧化碳，反应物为固体与液体的组合，且反应在常温下进行，则适合用B为反应的发生装置；石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为：；CO2能溶于水，且能与水反应，但是CO2不溶于油，则用装置G测量生成的CO2的体积，水面上放一层植物油的目的为防止二氧化碳溶于水。
18.（2023·黑龙江）根据如图实验装置，回答下列问题：
(1)写出图中仪器a的名称： 。
(2)写出实验室用A装置制取氧气的反应的化学方程式 ，实验室要得到比较纯净的氧气通常选用 （填字母）装置收集，若用此收集方法收集到的O2不纯净的原因 （写一点即可）。
(3)实验室制取二氧化碳的反应原理为 （用化学方程式表示），B、C装置均可作为实验室制取CO2的发生装置，与B相比，选用C装置的优点是 ；检验CO2的方法为 （用化学方程式表示）。
(4)若用装置E收集满一瓶O2后，再向瓶中注水排出瓶中气体，则水应从 （填①或②）端进入。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) D 没有等到气泡均匀连续冒出时就开始收集或收集前集气瓶内没有装满水（合理即可）
(3) 可以控制反应速率
(4)①
【解析】（1）仪器a的名称为长颈漏斗；
（2）A装置为固体加热型发生装置，且试管口没有棉花，即为氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气，该反应的化学方程式为；
排水法收集的气体较排空气法纯净，由于氧气不易溶于水，所以实验室要得到比较纯净的氧气通常选用D排水法收集；
用D装置排水法收集氧气时，开始排出的气体中含有空气，待气泡连续均匀冒出，再收集，否则收集到的气体不纯；用排水法收集气体时，集气瓶内必须灌满水，否则收集到的气体不纯，故用排水法收集到的O2不纯净的原因有：没有等到气泡均匀连续冒出时就开始收集或收集前集气瓶内没有装满水（合理即可）；
（3）实验室利用石灰石或大理石（主要成分碳酸钙）与稀盐酸制取二氧化碳，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为；
该反应为固液常温型，发生装置可选择B或C，与B相比，C装置中可以通过分液漏斗，控制液体的滴加速度，从而控制反应速率；
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常用澄清石灰水检验二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式为；
（4）若用装置E收集满一瓶O2后，再向瓶中注水排出瓶中气体，由于氧气不易溶于水，氧气的密度比水小，所以水应从长管①端进入，才能将氧气排出。
1.（新考法 ——画图 画出收集装置中导管） 实验室可选用如图所示装置制取气体。
(1)若反应容器内盛放的是纯净物，用它来制取氧气，写出发生反应的化学方程式。
(2)与装置B相比，装置C的主要优点是什么？
(3)若用装置D收集二氧化碳，气体从b端口通入，请将玻璃导管补画完整。
【答案】(1)
(2)便于随时控制反应的开始和停止
(3)
【解析】（1）A装置是固固加热型装置，容器内盛放的是纯净物制取氧气，所以该反应是高锰酸钾制氧气。
（2）C装置用多孔隔板，上面放固体药品，下面放液体试剂，使用时，打开弹簧夹，固体和液体接触，开始反应产生气体，当不使用时，关闭弹簧夹，装置的气体压强增大，使液体会被压入长颈漏斗中，固体和液体药品分离，反应停止。
（3）二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳在下层沉积，故b端导管长，a端导管短 。
2. （新题材 ——实验特写镜头 多孔隔板处的现象）（2022·黑龙江）请根据下列各图中的有关信息，回答下列问题。
(1)实验室用 B 装置制取氧气，化学方程式是 。实验室用装置 A 制取氧气时发生反应的化学方程式为 ，若要收集到较纯净的氧气，应选用的收集装置是 （填字母），收集满的标志是 。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为是 ，若用 G 装置收集 CO2气体，气体从 （填“c”“d”）端进入。
(3)若用 C 装置制取 CO2气体，该装置的优点是 。关闭开关后，C 中多孔隔板处依次观察到的现象是
（用字母efg对如图进行排序）。
【答案】(1) D D集气瓶中水被排净
(2) c
(3)随时可以进行反应，也可以随时停止反应 gfe
【解析】（1）用 B 装置制氧气，反应为固液不加热反应，为过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：；实验室用装置 A 制取氧气时，为固体加热反应且试管口有一团棉花，反应为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：；氧气不易溶于水，排水法收集的气体较为纯净，故要收集到较纯净的氧气，应选用的收集装置是D，收集满的标志是集气瓶中水被排净。
（2）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，化学方程式为：；二氧化碳密度大于空气，若用 G 装置收集 CO2气体，二氧化碳密度比空气大，气体应短进长出，从c端进入。
（3）用 C 装置制取 CO2气体，该装置的优点是装置中关闭活塞，装置中压强变大，液体进入长颈漏斗，液体和固体药品分离，反应停止；打开活塞气体排出，液体流下，固液接触反应进行，可以控制反应的发生与停止；关闭开关后，C 中多孔隔板处试管中液面下降、长颈漏斗中液面上升，故依次观察到的现象是gfe。
3.（新考法——形式创新 制取二氧化碳时盐酸的利用率）（2022·浙江温州）实验室制取二氧化碳时，选择合适溶质质量分数的盐酸，有利于减少盐酸浪费。小明分别取400克溶质质量分数为7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石灰石反应，进行A、B、C三组实验，产生二氧化碳的快慢与时间关系如图所示，算得盐酸利用率如表（盐酸利用率是指收集到的气体体积理论上所需要的盐酸量与实际消耗的盐酸总量的比值）。
盐酸利用率与盐酸溶质质量分数的关系
(1)小明在实验过程中发现，发生装置中的锥形瓶外壁发烫。推测图中C组在第5～10分钟时反应快速变慢的主要原因是 。
(2)小明用400克盐酸进行A组实验，可收集到二氧化碳气体约多少升？（盐酸与石灰石反应的化学方程式为：2HCl+CaCO3═CaCl2+H2O+CO2↑，常温常压下二氧化碳的密度约为2克/升）
(3)实验中，小明想在10分钟内制取10升二氧化碳气体，综合考虑各种因素，选用哪种溶质质量分数的盐酸更合适，并说明理由 。
【答案】(1)盐酸溶质质量分数越大，越易挥发；温度升高，加快盐酸挥发；反应速度越快，消耗的盐酸越多；上述结果引起盐酸溶质质量分数快速减小，故反应快速变慢
(2)7.26升
(3)选B，前10分钟反应快慢适中，盐酸利用率较高，能满足收集10升二氧化碳
【解析】（1）盐酸溶质质量分数越大，越易挥发；发生装置中的锥形瓶外壁发烫，说明反应放热，温度升高，加快盐酸挥发，反应速度越快，消耗的盐酸越多。上述结果引起盐酸溶质质量分数快速减小，故反应快速变慢；
（2）参加反应的稀盐酸溶质质量：m=400克×7.3%×82.5%＝24.09克
设生成二氧化碳的质量为x
x＝14.52g
答：可收集到二氧化碳气体7.26升；
（3）由图像可知，B前10分钟反应快慢适中，盐酸利用率较高，每分钟产生二氧化碳体积大于1升，能满足十分钟内收集10升二氧化碳，因此选B。
4.（新考法——作图 作出煅烧石灰石制取二氧化碳的图像）工业上常用煅烧石灰石制取二氧化碳，现要测定某地的石灰石中碳酸钙的含量。取20g石灰石样品煅烧，剩余固体的质量与反应的时间关系如表所示。
请计算：
(1)求石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
(2)在图中画出反应过程中产生气体的质量与反应时间的关系图像。(请标出坐标点)
【答案】(1)生成二氧化碳的质量为
设参加反应的碳酸钙的质量为x。
石灰石样品中碳酸钙的质量分数为
答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%。
(2)
【解析】（1）见答案；
（2）由表中数据可知，t1s时，产生气体的质量为：20g-17.8g=2.2g；t2s时，产生气体的总质量为：20g-15.6g=4.4g，t3s时，恰好完全反应，产生气体的总质量为：20g-13.4g=6.6g，以时间为横坐标，以产生气体的质量为纵坐标，作图为：
。
A．制的药品
B．发生装置
C．收集方法
D．检验
组别
A
B
C
盐酸溶质质量分数
7.3%
14.6%
21.9%
盐酸利用率
82.5%
81.5%
72.1%
反应时间：s
t1
t2
t3
t4
固体剩余的质量/g
17.8
15.6
13.4
13.4
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