Question

【題目】在研究人呼出的氣體與空氣中二氧化碳有什么不同時，實驗小組曾用排水法收集一瓶氣體與空氣進行對比實驗（如右圖）。對比實驗中看到的現象是__________，反應的化學方程式為____________。

【提出問題】實驗室制取二氧化碳時能不能用排水法收集？

【查閱資料】通常情況下：二氧化碳在飽和碳酸氫鈉溶液中

不溶；1體積水約能溶解1體積二氧化碳。

【進行實驗】實驗小組設計了如下圖實驗裝置進行探究。

（1）A中發生反應的化學方程式為 。

（2）A中充滿二氧化碳的目的是 。

（3）實驗室用排水法收集氣體的方法通常如右圖所示，則實驗小組的研究中，實驗裝置B還有缺陷，你認為改進的方法是 。

（4）改進裝置后，再次按照實驗1和2的過程進行實驗，實驗結果為“量筒內液體體積，實驗2比實驗1少約10%”，說明二氧化碳可以用排水法進行收集。你認為二氧化碳能用排水法收集的原因是 。

Answer 1

【答案】人呼出氣體瓶中的石灰水變渾濁，空氣瓶中無明顯變化 Ca(OH)2 + CO2 == CaCO3↓+ H2O

（1）CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑（2）排出A裝置中的空氣

（3）將裝置B的左側短導管換成長導管并伸到集氣瓶的底部（4）CO2溶解速度慢

【解析】

試題分析：人體呼出氣體中含有大量的二氧化碳，故分別滴入澄清石灰水，現象是：人呼出氣體瓶中的石灰水變渾濁，空氣瓶中無明顯變化；二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水：Ca(OH)2 + CO2 == CaCO3↓+ H2O；

（1）碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳：CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑；

（2）該實驗主要通過量筒中液體體積的變化判斷出二氧化碳的溶解性，為了避免空氣的影響，故A中充滿二氧化碳的目的是排出A裝置中的空氣；

（3）判斷二氧化碳的溶解性，那么要使二氧化碳與水充分接觸，故要將裝置B的左側短導管換成長導管并伸到集氣瓶的底部；

（4）由于二氧化碳的溶解速度慢，且溶解會得到飽和，故可用排水法收集。