Question

【題目】在二氧化碳制取的研究中，好奇的同學(xué)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(jié)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(shè)計方案）

探究一：同學(xué)們設(shè)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(guān)閉K1、K3，打開K3和分液漏斗的活塞，滴加足量稀鹽酸后關(guān)閉活塞。該過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。將燃著的木條放在K2導(dǎo)管口處。該操作的目的是______。

(3)打開K3，關(guān)閉K2，并開始計時，待蒸餾水全部排凈，用時28″。

(4)打開K1，關(guān)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?xì)怏w中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，測得的數(shù)據(jù)如圖所示。

（得出結(jié)論）根據(jù)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(yīng)控制的影響變量是______。

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

將燃著的木條放在K2導(dǎo)管口處，如果燃燒的木條熄滅，說明裝置中的空氣已經(jīng)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(jié)論]

根據(jù)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(yīng)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(fā)現(xiàn)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。