Question

15．某小組在學(xué)習(xí)“二氧化碳制取的研究”課題時(shí)，探究了二氧化碳?xì)怏w的收集方法．
【查閱資料】通常狀況下，1 體積水約能溶解1體積二氧化碳，所得溶液的pH約為5.6；
【提出問(wèn)題】二氧化碳能否用排水法收集？

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)一：圖1中反應(yīng)的化學(xué)方程式CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
待生成的二氧化碳將錐形瓶中空氣排盡時(shí)，連接a和b．檢驗(yàn)錐形瓶中的空氣已排盡的方法是將燃著的木條放在a導(dǎo)管處，若木條熄滅則空氣已經(jīng)排盡．
實(shí)驗(yàn)二：待乙瓶中收集半瓶氣體時(shí)，停止通入二氧化碳，關(guān)閉乙瓶左、右的彈簧夾；測(cè)得丙瓶中溶液的pH=6.5；充分震蕩乙瓶后，測(cè)得其溶液的pH=5.6．分析可知，丙瓶中所溶解二氧化碳的體積小于（填“大于”、“小于”或“等于”） 乙瓶中液體的體積．實(shí)驗(yàn)中，甲瓶中蒸餾水的作用是吸收氯化氫氣體．若沒(méi)有該裝置，則乙瓶中測(cè)出的溶液pH 會(huì)偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“不影響”）．
實(shí)驗(yàn)三：隨著科學(xué)發(fā)展，數(shù)字化檢測(cè)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用．圖3是用二氧化碳檢測(cè)儀測(cè)得的排空氣法和排水法收集的氣體中二氧化碳體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化曲線關(guān)系圖，從圖中你能得到那些信息（寫(xiě)兩條）
（1）無(wú)論是排水法還是排空氣法，都得不到100%純凈的二氧化碳?xì)怏w，
（2）排水法收集的二氧化碳?xì)怏w比排空氣法二氧化碳?xì)怏w要純．
【結(jié)論與反思】
由實(shí)驗(yàn)一、二、三分析，你認(rèn)為二氧化碳能（填“能”或“不能”）用排水法收集，能減少二氧化碳在水中溶解能力的措施是升高水溫或事先制成二氧化碳的飽和溶液（其他合理的答案均給分）．（寫(xiě)一條即可）

Answer 1

分析 【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)一：大理石的主要成分是碳酸鈣，與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
實(shí)驗(yàn)二：根據(jù)溶液的pH來(lái)分析；
實(shí)驗(yàn)三：根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)來(lái)分析；
【得出結(jié)論】根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)分析解答；
【反思評(píng)價(jià)】根據(jù)影響氣體溶解度的因素和實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)方法（借助于塑料瓶變癟的程度）來(lái)分析．

解答 解：【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)一：大理石的主要成分是碳酸鈣，與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；其反應(yīng)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
檢驗(yàn)錐形瓶中的空氣已排盡的方法是 將燃著的木條放在a導(dǎo)管處，若木條熄滅則空氣已經(jīng)排盡．
實(shí)驗(yàn)二：乙瓶?jī)?nèi)液體的pH小于丙瓶的pH，pH越小，溶解的二氧化碳越多；鹽酸會(huì)會(huì)發(fā)出少量的氯化氫氣體，甲瓶中的蒸餾水可將其吸收，如不吸收，會(huì)導(dǎo)致乙瓶?jī)?nèi)的液體酸性增強(qiáng)，pH偏��；
實(shí)驗(yàn)三：用二氧化碳數(shù)字傳感器測(cè)得收集的氣體中二氧化碳體積分?jǐn)?shù)．如圖是收集的氣體中二氧化碳體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系圖，從圖中能得到哪些信息：

①收集二氧化碳無(wú)論是排水法還是向上排空氣法，都得不到100%純凈的二氧化碳，
②收集二氧化碳排水法比向上排空氣法要純．
【結(jié)論與反思】由實(shí)驗(yàn)一、二、三分析，二氧化碳能采用排水法進(jìn)行收集，因?yàn)闅怏w的溶解度隨溫度的升高而增大，所以能減少二氧化碳在水中溶解能力的措施可以是升高水溫或事先制成二氧化碳的飽和溶液（其他合理的答案均給分）．
故答案是：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)一CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；將燃著的木條放在a導(dǎo)管處，若木條熄滅則空氣已經(jīng)排盡．
實(shí)驗(yàn)二 小于   吸收氯化氫氣體    偏小
實(shí)驗(yàn)三：（1）無(wú)論是排水法還是排空氣法，都得不到100%純凈的二氧化碳?xì)怏w；
（2）排水法收集的二氧化碳?xì)怏w比排空氣法二氧化碳?xì)怏w要純；
結(jié)論與反思：能  升高水溫或事先制成二氧化碳的飽和溶液（其他合理的答案均給分）．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查了氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、溶液的酸堿性等，綜合性比較強(qiáng)．要記憶有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，并理解應(yīng)用；本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．