Question

【題目】探究是學習化學的重要方法

Ι.探究水、石灰水、NaOH溶液對CO2的吸收。實驗步驟如下：

步驟1：如圖所示裝置的氣密性良好（圖中a處連接氣體壓力傳感器），甲、乙、丙三個燒瓶的容積均為250mL，分別收集滿CO2，三個注射器內(nèi)各裝有85mL液體。

步驟2：三位同學同時迅速將注射器內(nèi)液體全部注入各自燒瓶中，關閉活塞；一段時間后，同時振蕩燒瓶。

步驟3：利用“數(shù)字化實驗”測定燒瓶內(nèi)的氣壓變化，得到如下圖所示的燒瓶內(nèi)壓強與時間的關系曲線圖，曲線1、2、3分別表示甲、乙、丙三個燒瓶內(nèi)的氣壓變化。

（1）實驗過程中，觀察到燒瓶乙中有白色沉淀生成。寫出該反應的化學方程式：_____。

（2）導致AB段氣壓增大的主要原因是_____。

（3）曲線1中BC段氣壓逐漸變小的原因是_____，導致CD段氣壓快速變小的操作是_____。

（4）對比曲線1、2、3，能得出的結論是_____（填序號）。

a.CO2能溶于水

b.CO2能與水發(fā)生反應

c.40%的NaOH溶液比飽和石灰水更適合吸收CO2

Ⅱ.探究能否用排水法收集CO2

（1）可行性CO2氣體生成和從水面逸出的速率_____（填“大于”或“小于”、“等于”）其溶解和水反應的速率�？捎门潘�法收集CO2。

（2）實驗：用體積相同的2個集氣瓶分別用排水法和排空氣法各收集一瓶CO2，分別測定這兩瓶CO2氣體中氧氣的體積分數(shù)，從而得到二氧化碳的體積分數(shù)。下圖是用氧氣測量儀分別測定的這兩瓶CO2中O2的體積分數(shù)隨時間的變化關系曲線（起始時氧氣的體積分數(shù)都以21%計）。

（3）結論：①兩種方法收集的氣體中二氧化碳體積分數(shù)較大的是_____（填“排空氣”或“排水”）法。

②排空氣法收集的氣體中二氧化碳體積分數(shù)是_____。

Answer 1

【答案】CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 液體迅速注入容器導致氣體壓縮，壓強增大 二氧化碳溶于水 振蕩 ac 大于 排水 72.4%

【解析】

Ι

（1）二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水，反應的化學方程式為：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；

（2）曲線AB段氣壓變化的原因是：液體迅速注入容器導致氣體壓縮，壓強增大；

（3）曲線1變化幅度最小，則是裝置甲，BC段氣壓逐漸變小的原因是二氧化碳溶于水，振蕩燒瓶使二氧化碳反應的速率加快，氣體的體積變小，導致壓強變小，所以導致CD段氣壓快速變小的操作是振蕩；

（4）a 根據(jù)曲線1可知，二氧化碳中加入水后氣壓降低，說明CO2能溶于水，符合題意；

b 根據(jù)曲線1可知，二氧化碳中加入水后氣壓降低，說明CO2能溶于水，不能說明水能與二氧化碳反應，需檢驗是否有新物質(zhì)生成，不符合題意；

c 對比曲線2、3可知，二氧化碳中加入40%的NaOH溶液、飽和石灰水，40%的NaOH溶液能吸收更多的二氧化碳，符合題意。故選ac；

Ⅱ

（1）可行性CO2氣體生成和從水面逸出的速率大于其溶解和水反應的速率�？捎门潘�法收集CO2。

（3）結論：根據(jù)CO2中O2的體積分數(shù)隨時間的變化關系曲線可知：

①兩種方法收集的氣體中二氧化碳體積分數(shù)較大的是排水法。

②排空氣法收集的氣體中二氧化碳體積分數(shù)=。