Question

16．某小組在學(xué)習(xí)“二氧化碳制取的研究”課題時(shí)，探究了二氧化碳?xì)怏w的收集方法．
【提出問題】二氧化碳能不能用排水法收集？
【查閱資料】
①通常狀況下，1 體積水約能溶解1 體積二氧化碳，所得溶液pH約為5.6．
②HCl氣體極易溶于水．
【設(shè)計(jì)方案】
方案一：在通常狀況下，通過測(cè)定二氧化碳溶于水所得溶液的pH，判斷二氧化碳在水中溶解的體積，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，裝置氣密性良好．

（1）實(shí)驗(yàn)前，K₁、K₂、K₃均關(guān)閉．實(shí)驗(yàn)時(shí)，需先將甲裝置中的空氣排盡，其操作是，打開活塞，滴加足量稀鹽酸，關(guān)閉活塞．檢驗(yàn)空氣已排盡的方法是打開K₁，將燃著的木條放在a口處，若木條熄滅則空氣已經(jīng)排盡．
（2）關(guān)閉K₁，打開K₂、K₃．待丙裝置中收集半瓶氣體時(shí)，關(guān)閉K₂和K₃，充分振蕩丙裝置．然后用pH計(jì)測(cè)得如下數(shù)據(jù)：

物質(zhì)	丙裝置中溶液	丁裝置中溶液
pH	5.60	6.50

分析可知，丙裝置所溶解二氧化碳的體積大于（填“大于”、“小于”或“等于”）丁裝置溶解二氧化碳的體積．
（3）實(shí)驗(yàn)中，若沒有乙裝置，則測(cè)出的溶液pH會(huì)偏�。ㄌ睢捌�大”或“偏小”）．
方案二：在通常狀況下，用氧氣測(cè)量?jī)x分別測(cè)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(cè)得的數(shù)據(jù)如下圖所示．

（4）兩種方法收集的氣體中二氧化碳體積分?jǐn)?shù)較大的是排水（填“排空氣”或“排水”）法．
【反思評(píng)價(jià)】
（5）方案二中兩種方法收集的二氧化碳?xì)怏w中的氧氣來自于空氣，兩種方法收集的氣體中二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的差值是15.7%．

Answer 1

分析 根據(jù)反應(yīng)的原理來分析解答；實(shí)驗(yàn)時(shí)，需先將甲裝置中的空氣排盡，其操作是：開啟彈簧夾K₁、關(guān)閉彈簧夾K₂、K₃，打開活塞，滴加稀鹽酸至空氣排盡．檢驗(yàn)空氣已排盡的方法是將燃著的木條放在K₁導(dǎo)管口處，若木條熄滅則空氣已經(jīng)排盡；由實(shí)驗(yàn)分析可知：pH越大，酸性越強(qiáng)；實(shí)驗(yàn)中，乙裝置的作用是吸收二氧化碳中的HCl氣體，若沒有乙裝置，則測(cè)出的溶液pH會(huì)偏小，因?yàn)槁然瘹錃怏w溶于水是鹽酸，酸性比較強(qiáng)；用氧氣測(cè)量?jī)x測(cè)得收集的氣體中氧氣體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖2（起始時(shí)氧氣的體積分?jǐn)?shù)都以21%計(jì)），則最終兩種方法收集的氣體中二氧化碳體積分?jǐn)?shù)較大的是排水法，兩種方法收集的氣體中二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的差值是15.7%；由實(shí)驗(yàn)一、二分析，我認(rèn)為二氧化碳能用排水法收集．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，需先將甲裝置中的空氣排盡，其操作是：開啟彈簧夾K₁、關(guān)閉彈簧夾K₂，打開活塞，滴加稀鹽酸至空氣排盡；檢驗(yàn)空氣已排盡的方法是將燃著的木條放在K₁導(dǎo)管口處，若木條熄滅則空氣已經(jīng)排盡；故答案為：打開K₁，將燃著的木條放在a口處，若木條熄滅則空氣已經(jīng)排盡；
（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，丙裝置內(nèi)的溶液pH小于丁裝置，即丙中溶解的二氧化碳多，故填：大于；
（3）實(shí)驗(yàn)中，乙裝置的作用是吸收二氧化碳中的HCl氣體，若沒有乙裝置，則測(cè)出的溶液pH會(huì)偏小，因?yàn)槁然瘹錃怏w溶于水是鹽酸，酸性比較強(qiáng)；故答案為：偏��；
（4）用氧氣測(cè)量?jī)x測(cè)得收集的氣體中氧氣體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖2（起始時(shí)氧氣的體積分?jǐn)?shù)都以21%計(jì)），則最終兩種方法收集的氣體中二氧化碳體積分?jǐn)?shù)較大的是排水法，兩種方法收集的氣體中二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的差值是15.7%；故答案為：排水法；15.7%．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查了氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫、溶液的酸堿性等，綜合性比較強(qiáng)．要記憶有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，并理解應(yīng)用；本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．