【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對實(shí)驗(yàn)室制取CO2及相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行一系列的探究活動。
(1)氣體制取。
按如圖1所示的制取裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①寫出有標(biāo)號儀器的名稱:a , b 。
②實(shí)驗(yàn)室制取CO2的反應(yīng)化學(xué)方程式是
③實(shí)驗(yàn)室收集CO2的方法是 ,
原因是
(2)實(shí)驗(yàn)探究。
[提出問題] 實(shí)驗(yàn)室制取CO2時(shí)能否采用排水法收集?
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]
實(shí)驗(yàn)一:向一個(gè)充滿CO2氣體的質(zhì)地較軟的塑料瓶中加入約1/3體積的水,立即旋緊瓶蓋,用力搖晃塑料瓶?捎^察到塑料瓶 , 說明CO2能溶于水。
實(shí)驗(yàn)二:先用集氣瓶裝滿一瓶蒸餾水(pH=7.0),然后按如圖2所示組裝裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再用pH計(jì)測定從裝置C排到燒杯中的液體的pH。

測得燒杯中液體的pH<7.0,說明溶液呈酸性,原因是
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論] 實(shí)驗(yàn)室制取CO2不宜采用排水法收集。
[拓展延伸] 某同學(xué)先對圖2裝置做了以下改進(jìn):將裝置C中的部分蒸餾水換成植物油,將燒杯換成量筒(如圖3所示)。然后利用改進(jìn)后的裝置測定收集到CO2的體積,測得氣體的實(shí)際體積小于理論值,原因可能是:① , ②

【答案】
(1)鐵架臺,試管,CaCO3+ 2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑,向上排空氣法,CO2密度大于空氣
(2)變癟,二氧化塔和水反應(yīng)生成碳酸,裝置漏氣,部分氣體在裝置A內(nèi)等
【解析】(1)鐵架臺是常用的夾持儀器,大試管是常用的反應(yīng)容器;實(shí)驗(yàn)室制取CO2,是在常溫下,用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的,碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳,因此不需要加熱;用此法制二氧化碳的原因是:用稀鹽酸和大理石或石灰石反應(yīng),速率適中容易控制,大理石的來源廣,所得CO2氣流平穩(wěn),氣體又較為純凈,所以選用稀鹽酸制CO2;所以答案是:①鐵架臺;大試管;②CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;③用稀鹽酸和大理石或石灰石反應(yīng)制取CO2;用稀鹽酸和大理石或石灰石反應(yīng),速率適中容易控制,大理石的來源廣,所得CO2氣流平穩(wěn),氣體又較為純凈,所以選用稀鹽酸制CO2;
(2)實(shí)驗(yàn)一:向一個(gè)充滿CO2氣體的質(zhì)地較軟的塑料瓶中加入約1/3體積的水,立即旋緊瓶蓋,用力搖晃塑料瓶,可觀察到塑料瓶變癟,說明CO2能溶于水;
實(shí)驗(yàn)二:實(shí)驗(yàn)二中,裝置B中碳酸氫鈉溶液的作用是:吸收二氧化碳?xì)怏w中混雜的氯化氫氣體;測得燒杯中液體的PH<7.0,說明溶液呈酸性,原因是:二氧化碳溶于水生成碳酸,使溶液呈酸性;
[拓展延伸]利用改進(jìn)后的裝置測定收集到CO2的體積,測得氣體的實(shí)際體積小于理論值,原因可能是:裝置漏氣或者部分氣體在裝置A內(nèi)等.

所以答案是:(1)鐵架臺;試管;CaCO3+ 2HCI=CaCl2+ H2O+CO2↑;向上排空氣法;CO2密度大于空氣;(2)變癟;二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸;裝置漏氣;部分氣體在裝置A內(nèi)等.


【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件,利用二氧化碳的物理性質(zhì)和書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式的相關(guān)知識可以得到問題的答案,需要掌握物理性質(zhì):無色,無味的氣體,密度比空氣大,能溶于水,高壓低溫下可得固體----干冰;注意:a、配平 b、條件 c、箭號.

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