Question

某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)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(dòng)．

（1）氣體制�。�

按如圖甲所示的制取裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

①寫出有標(biāo)號(hào)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)室制取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的時(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．

可觀察到塑料瓶　　．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）．然后按如圖乙所示組裝裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再用pH計(jì)測(cè)定從裝置C排到燒杯中的液體的pH．

①裝置B中碳酸氫鈉溶液的作用是　　．

②測(cè)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)先先對(duì)圖乙裝置做了以下改進(jìn)：將裝置C中的部分蒸餾水換成植物油，將燒杯換成量筒（如圖丙所示）．然后利用改進(jìn)后的裝置測(cè)定收集到CO₂的體積，測(cè)得氣體的實(shí)際體積小于理論值，原因可能是：①　　．②　　．（合理即可）

Answer 1

考點(diǎn)：

二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法；二氧化碳的物理性質(zhì)；堿的化學(xué)性質(zhì)；書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式．

專題：

科學(xué)探究．

分析：

鐵架臺(tái)是常用的夾持儀器，大試管是常用的反應(yīng)容器；制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，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．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．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；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(cè)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；利用改進(jìn)后的裝置測(cè)定收集到CO₂的體積，測(cè)得氣體的實(shí)際體積小于理論值，原因可能是：二氧化碳被裝置B中碳酸氫鈉溶液少量吸收；量筒讀數(shù)時(shí)視線偏低或仰視．

解答：

解：（1）鐵架臺(tái)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；故答案為：①鐵架臺(tái)；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；故答案為：變癟；

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(cè)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；故答案為：①吸收二氧化碳?xì)怏w中混雜的氯化氫氣體；②二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(cè)定收集到CO₂的體積，測(cè)得氣體的實(shí)際體積小于理論值，原因可能是：二氧化碳被裝置B中碳酸氫鈉溶液少量吸收；量筒讀數(shù)時(shí)視線偏低或仰視；故答案為：①二氧化碳被裝置B中碳酸氫鈉溶液少量吸收；②量筒讀數(shù)時(shí)視線偏低（或仰視）；

點(diǎn)評(píng)：

本考點(diǎn)主要考查了儀器的名稱、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)方程式的書寫、二氧化碳除雜和性質(zhì)等，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．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．