Question

【題目】（13分）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PH 約為5.6。

【提出問(wèn)題】

二氧化碳能不能用排水法收集？

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作】

實(shí)驗(yàn)一、在通常狀況下，測(cè)定二氧化碳溶液水所得溶液調(diào)查PH，判斷二氧化碳在水中溶解度的體積。

（1）甲裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，需先將甲裝置中的空氣排盡。其操作是：開(kāi)啟彈簧夾 、關(guān)閉彈簧夾 ，打開(kāi)活塞，滴加稀鹽酸至空氣排盡。檢驗(yàn)空氣已排盡的方法是 .

（3）關(guān)閉K1，打開(kāi)K2,K3。待丙裝置中收集半瓶氣體時(shí)，關(guān)閉活塞K2 和K3，充分振蕩丙裝置。然后用pH 計(jì)測(cè)得如下數(shù)據(jù)：

物質(zhì)	丁裝置中溶液	丙裝置中溶液
pH	6.50	5.60

分析可知，在丙和丁裝置中所溶解二氧化碳的體積 （填“大于”“小于”“等于”）丙和丁裝置中溶液的總體積。

（4）實(shí)驗(yàn)中，乙裝置的作用是 。若沒(méi)有乙裝置，則測(cè)出的溶液pH 會(huì) 。

實(shí)驗(yàn)二：在通常狀況下分別測(cè)定排空氣法和排水法收集的氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，從而得到二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)。

（5）用氧氣測(cè)量?jī)x測(cè)得收集的氣體中氧氣體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖（起始時(shí)氧氣的體積分?jǐn)?shù)都以21%計(jì)），則最終兩種方法收集的氣體中二氧化碳體積分?jǐn)?shù)較大的是 (填“排空氣”或“排水”)法，兩種方法收集的氣體中二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的差值是 。

【結(jié)論與反思】

（6）由實(shí)驗(yàn)一、二分析，你認(rèn)為二氧化碳 （填“能”或“不能”）用排水法收集，能減少二氧化碳在水中溶解度的措施是 。（寫(xiě)一條即可）

Answer 1

【答案】（1）CaCO3 + 2HCl==CaCl2 + CO2↑ + H2O

（2）K1；K2、K3；將燃著的木條放在K1的導(dǎo)管口處，如果木條熄滅說(shuō)明空氣已經(jīng)排盡

（3）小于（4）吸收二氧化碳中的氯化氫氣體；偏�。�5）排水法；15.7%（6）能；升溫

【解析】

試題分析：甲裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO3 + 2HCl==CaCl2 + CO2↑ + H2O；實(shí)驗(yàn)時(shí)，需先將甲裝置中的空氣排盡。其操作是：開(kāi)啟彈簧夾K1，關(guān)閉彈簧夾K2、K3；讓空氣從K1出去；檢驗(yàn)空氣已排盡的方法是將燃著的木條放在K1的導(dǎo)管口處，如果木條熄滅說(shuō)明空氣已經(jīng)排盡；分析可知，在丙和丁裝置中所溶解二氧化碳的體積小于丙和丁裝置中溶液的總體積。實(shí)驗(yàn)中，乙裝置的作用是吸收二氧化碳中的氯化氫氣體；若沒(méi)有乙裝置，則測(cè)出的溶液pH 會(huì)偏小，因?yàn)槠渲谢煊械穆然瘹錃怏w具有酸性；用氧氣測(cè)量?jī)x測(cè)得收集的氣體中氧氣體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖（起始時(shí)氧氣的體積分?jǐn)?shù)都以21%計(jì)），則最終兩種方法收集的氣體中二氧化碳體積分?jǐn)?shù)較大的是排水法，因?yàn)榕潘�法收集到的氧氣的體積分?jǐn)?shù)明顯小于排空氣法收集到的，兩種方法收集的氣體中二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的差值是15.7%；由實(shí)驗(yàn)一、二分析，你認(rèn)為二氧化碳能夠用排水法收集，能減少二氧化碳在水中溶解度的措施是升溫或加酸或者事先制成二氧化碳的飽和溶液。