Question

15．某小組在學習“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，所得溶液的pH約為5.6；
【提出問題】二氧化碳能否用排水法收集？

【設計實驗】
實驗一：圖1中反應的化學方程式CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
待生成的二氧化碳將錐形瓶中空氣排盡時，連接a和b．檢驗錐形瓶中的空氣已排盡的方法是將燃著的木條放在a導管處，若木條熄滅則空氣已經排盡．
實驗二：待乙瓶中收集半瓶氣體時，停止通入二氧化碳，關閉乙瓶左、右的彈簧夾；測得丙瓶中溶液的pH=6.5；充分震蕩乙瓶后，測得其溶液的pH=5.6．分析可知，丙瓶中所溶解二氧化碳的體積小于（填“大于”、“小于”或“等于”） 乙瓶中液體的體積．實驗中，甲瓶中蒸餾水的作用是吸收氯化氫氣體．若沒有該裝置，則乙瓶中測出的溶液pH 會偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“不影響”）．
實驗三：隨著科學發(fā)展，數(shù)字化檢測技術得到廣泛應用．圖3是用二氧化碳檢測儀測得的排空氣法和排水法收集的氣體中二氧化碳體積分數(shù)隨時間的變化曲線關系圖，從圖中你能得到那些信息（寫兩條）
（1）無論是排水法還是排空氣法，都得不到100%純凈的二氧化碳氣體，
（2）排水法收集的二氧化碳氣體比排空氣法二氧化碳氣體要純．
【結論與反思】
由實驗一、二、三分析，你認為二氧化碳能（填“能”或“不能”）用排水法收集，能減少二氧化碳在水中溶解能力的措施是升高水溫或事先制成二氧化碳的飽和溶液（其他合理的答案均給分）．（寫一條即可）

Answer 1

分析 【設計實驗】實驗一：大理石的主要成分是碳酸鈣，與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；
實驗二：根據(jù)溶液的pH來分析；
實驗三：根據(jù)實驗所得數(shù)據(jù)來分析；
【得出結論】根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)結合實驗現(xiàn)象來分析解答；
【反思評價】根據(jù)影響氣體溶解度的因素和實驗方案的設計方法（借助于塑料瓶變癟的程度）來分析．

解答 解：【設計實驗】實驗一：大理石的主要成分是碳酸鈣，與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；其反應方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
檢驗錐形瓶中的空氣已排盡的方法是 將燃著的木條放在a導管處，若木條熄滅則空氣已經排盡．
實驗二：乙瓶內液體的pH小于丙瓶的pH，pH越小，溶解的二氧化碳越多；鹽酸會會發(fā)出少量的氯化氫氣體，甲瓶中的蒸餾水可將其吸收，如不吸收，會導致乙瓶內的液體酸性增強，pH偏��；
實驗三：用二氧化碳數(shù)字傳感器測得收集的氣體中二氧化碳體積分數(shù)．如圖是收集的氣體中二氧化碳體積分數(shù)隨時間變化的關系圖，從圖中能得到哪些信息：

①收集二氧化碳無論是排水法還是向上排空氣法，都得不到100%純凈的二氧化碳，
②收集二氧化碳排水法比向上排空氣法要純．
【結論與反思】由實驗一、二、三分析，二氧化碳能采用排水法進行收集，因為氣體的溶解度隨溫度的升高而增大，所以能減少二氧化碳在水中溶解能力的措施可以是升高水溫或事先制成二氧化碳的飽和溶液（其他合理的答案均給分）．
故答案是：設計實驗  實驗一CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；將燃著的木條放在a導管處，若木條熄滅則空氣已經排盡．
實驗二 小于   吸收氯化氫氣體    偏小
實驗三：（1）無論是排水法還是排空氣法，都得不到100%純凈的二氧化碳氣體；
（2）排水法收集的二氧化碳氣體比排空氣法二氧化碳氣體要純；
結論與反思：能  升高水溫或事先制成二氧化碳的飽和溶液（其他合理的答案均給分）．

點評 本考點主要考查了氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫、溶液的酸堿性等，綜合性比較強．要記憶有關的知識點，并理解應用；本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．