Question

【題目】某研究小組深入探究排水法收集CO2氣體的可行性，他們通過壓力傳感器測量CO2氣體充滿三頸燒瓶開始2分鐘內(nèi)三頸燒瓶內(nèi)的壓強，借助壓強變化計算燒瓶內(nèi)溶解的CO2氣體占CO2氣體總量的百分?jǐn)?shù)。

實驗過程如下：

I按圖1組裝實驗儀器；

II檢查裝置的氣密性；

III添加藥品，打開活塞A，并將一次性注射器中的稀鹽酸迅速注入容器C中，反應(yīng)開始后把燃著的木條放在活塞A處，當(dāng)火焰熄滅時，迅速關(guān)閉活塞A，并用止水夾夾住導(dǎo)氣管B處，移去CO2氣體發(fā)生裝置；

IV從三頸燒瓶中充滿CO2氣體并關(guān)閉活塞A開始計時，每隔1秒記錄一次壓強傳感器的讀數(shù)，通過活塞口A向三頸燒瓶注入15mL水，圖2顯示了兩分鐘內(nèi)體系的壓強變化；

V研究小組通過壓強變化計算得出充滿250mLCO2氣體的三頸燒瓶中注入15mL水，兩分鐘之內(nèi)僅有約0.53%的CO2氣體溶于水并與水反應(yīng)。

請回答相關(guān)問題：

（1）容器C的名稱為__________。

（2）檢查該裝置氣密性的方法有______。

（3）①請寫出容器C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。

②加入稀鹽酸前先打開活塞A的目的是______。

（4）結(jié)合實驗操作，分析圖2數(shù)據(jù)，30秒～40秒這一時間段，三頸燒瓶壓強突然增大的原因是_______。

（5）在通常狀況下，1體積的水約能溶解1體積的CO2，增大壓強會溶解得更多。由“兩分鐘之內(nèi)僅有約0.53%的CO2氣體溶于水并與水反應(yīng)”推測：CO2氣體溶于水并與水反應(yīng)的干擾因素可能是_______。通過該實驗，研究小組認(rèn)為可以用排水法收集CO 2氣體。

Answer 1

【答案】錐形瓶 關(guān)閉活塞A、打開B，用注射器向錐形瓶中注入一針筒空氣，按住，若數(shù)據(jù)采集器顯示的數(shù)據(jù)突然增大后，維持一段時間不變，說明裝置的氣密性良好 CaCO3+2HC=CaCl2+H2O+CO2↑ 排出裝置中的空氣 注入的15mL水使裝置內(nèi)的壓強增大 制取二氧化碳時混入的氯化氫雜質(zhì)氣體（或溶解在水中使得水溶液現(xiàn)酸性）

【解析】

（1）容器C的名稱為錐形瓶；

（2）檢查該裝置氣密性的方法是關(guān)閉活塞A、打開B，用注射器向錐形瓶中注入一針筒空氣，按住，若數(shù)據(jù)采集器顯示的數(shù)據(jù)突然增大后，維持一段時間不變，說明裝置的氣密性良好；

（3）①碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)方程式為：CaCO3+2HC=CaCl2+H2O+CO2↑；

②加入稀鹽酸前先打開活塞A的目的是排出裝置中的空氣；

（4）結(jié)合實驗操作，分析圖2數(shù)據(jù)，30秒～40秒這一時間段，三頸燒瓶壓強突然增大的原因是注入的15mL水使裝置內(nèi)的壓強增大；

（5）二氧化碳中混有氯化氫氣體時，氯化氫會優(yōu)先和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水。由“兩分鐘之內(nèi)僅有約0.53%的CO2氣體溶于水并與水反應(yīng)”推測：CO2氣體溶于水并與水反應(yīng)的干擾因素可能是制取二氧化碳時混入的氯化氫雜質(zhì)氣體（或溶解在水中使得水溶液現(xiàn)酸性）。