Question

【題目】某小組學習“二氧化碳制取的研究”課題時，探究了二氧化碳氣體的收集方法。

【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。

【提出問題】

二氧化碳能不能用排水法收集？

【實驗設計與操作】

在通常狀況下，測定二氧化碳溶液水所得溶液調查PH，判斷二氧化碳在水中溶解度的體積。

（1）甲裝置中反應的化學方程式是 ；

（2）實驗時，需先將甲裝置中的空氣排盡。其操作是：開啟彈簧夾 、（填K1或K2或K3，下同）關閉彈簧夾 ，打開活塞，滴加稀鹽酸至空氣排盡。檢驗空氣已排盡的方法是 ；

（3）關閉K1，打開K2、K3。待丙裝置中收集半瓶氣體時，關閉活塞K2 和K3，充分振蕩丙裝置。然后用pH計測得如下數據：

物質	丁裝置中溶液	丙裝置中溶液
pH	6.50	5.60

分析可知，在丙和丁裝置中水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）實驗中，乙裝置的作用是 。若沒有乙裝置，則測出的溶液pH 會 ；

【結論與反思】

（5）由實驗分析，你認為二氧化碳 （填“能”或“不能”）用排水法收集，能減少二氧化碳在水中溶解的措施是 。（寫一條即可）

Answer 1

【答案】（1）CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑；

（2）K1；K2；將燃著的木條放在K1導管口處，若木條熄滅，則證明空氣已經排盡

（3）小于；

（4）吸收CO2中的HCl氣體；偏小；

（5）能；升溫（或加酸、事先制成CO2的飽和溶液等）。

【解析】

試題分析：（1）石灰石與稀鹽酸反應的化學方程式為：CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑

（2）開啟彈簧夾K1，關閉彈簧夾K2，打開活塞，滴加稀鹽酸，空氣從K1被排出。將燃著的木條放在K1導管口處，若木條熄滅，則證明空氣已經排盡 。

（3）通常狀況下，1體積的水溶解1體積的二氧化碳，因為已經測得丁、丙兩裝置中溶液的PH值小于7，說明二氧化碳和水發生反應生成了碳酸，此時水中所溶解的二氧化碳減少，故選“小于”

（4）實驗中，乙裝置的作用是吸收CO2中的HCl氣體，若沒有乙裝置，二氧化碳中的氯化氫氣體會與水反應生成鹽酸，則測出的溶液pH 會偏小

（5）因為二氧化碳不僅溶解于水而且還能與水反應生成碳酸，故不能用排水法收集二氧化碳，溫度越高氣體在水中的溶解度越小