Question

【題目】在二氧化碳制取的研究中，好奇的同學提出了下面的問題。

（提出問題）若用排水法收集二氧化碳會有什么樣的結果？

（查閱資料）①CO2+H2O=H2CO3

②H2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2H2O

③其他條件不變時，溫度越高，氣體溶解能力越弱。

（設計方案）

探究一：同學們設計了如圖所示的實驗裝置并進行實驗，請你參與該探究過程。

（進行實驗）

(1)將丁裝置與甲相連，以便收集CO2氣體，連接方法是______。

(2)關閉K1、K3，打開K3和分液漏斗的活塞，滴加足量稀鹽酸后關閉活塞。該過程發生反應的化學方程式為______。將燃著的木條放在K2導管口處。該操作的目的是______。

(3)打開K3，關閉K2，并開始計時，待蒸餾水全部排凈，用時28″。

(4)打開K1，關閉K3，用排空氣法收集一瓶CO2，用時15″。

探究二：在通常狀況下，用氧氣測量儀分別測定排空氣法和排水法收集的二氧化碳氣體中氧氣的體積分數，測得的數據如圖所示。

（得出結論）根據上述實驗分析能不能用排水法收集二氧化碳，并說明理由______。

（反思與評價）在上述探究一中，應控制的影響變量是______。

（發現新問題）用排水法收集二氧化碳時，部分二氧化碳溶解在水中，那么，收集500mLCO2氣體，會在水中溶解多少CO2呢？探究這個問題，你設計的方案是______。

Answer 1

【答案】c與a連接 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 排出裝置中的空氣 能，這是因為利用排水法能夠收集二氧化碳，并且比用排空氣法收集的二氧化碳更純凈 集氣瓶乙和丁的體積相等 把500mL二氧化碳通入乙裝置中，乙和丙連接，把丙裝置中的燒杯換成量筒，500mL和量筒中的水的體積差即為溶解在水中的二氧化碳的體積

【解析】

[進行實驗]

(1)將丁裝置與甲相連，以便收集CO2氣體，由于二氧化碳密度比空氣大，連接方法是c與a連接。

故填：c與a連接。

(2)關閉K1、K3，打開K2和分液漏斗的活塞，滴加足量稀鹽酸后關閉活塞。該過程中，碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，發生反應的化學方程式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；

將燃著的木條放在K2導管口處，如果燃燒的木條熄滅，說明裝置中的空氣已經排除，因此該操作的目的是排出裝置中的空氣。

故填：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；排出裝置中的空氣。

[得出結論]

根據上述實驗可知，能用排水法收集二氧化碳，這是因為利用排水法能夠收集二氧化碳，并且比用排空氣法收集的二氧化碳更純凈。

故填：能，這是因為利用排水法能夠收集二氧化碳，并且比用排空氣法收集的二氧化碳更純凈。

[反思與評價]

在上述探究一中，應控制的影響變量是：集氣瓶乙和丁的體積相等，這樣可以比較收集相同體積的二氧化碳時需要的時間。

故填：集氣瓶乙和丁的體積相等。

[發現新問題]

實驗方案是：把500mL二氧化碳通入乙裝置中，乙和丙連接，把丙裝置中的燒杯換成量筒，500mL和量筒中的水的體積差即為溶解在水中的二氧化碳的體積。

故填：把500mL二氧化碳通入乙裝置中，乙和丙連接，把丙裝置中的燒杯換成量筒，500mL和量筒中的水的體積差即為溶解在水中的二氧化碳的體積。