Question

【題目】某小組在學(xué)習(xí)“二氧化碳制取的研究”課題時(shí)，進(jìn)行了一系列探究實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你一起參與他們的活動(dòng)，并回答以下問(wèn)題。探究活動(dòng)一：能否用排水法收集CO2

（查閱資料）（1）標(biāo)況下，1體積的水溶解1體積的CO2

（2）一定濃度的稀鹽酸和石灰石反應(yīng)時(shí)，CO2氣體生成和從水面逸出的速率遠(yuǎn)大于其溶解和與水反應(yīng)的速率；

（3）向澄清的石灰水中通入過(guò)量的CO2發(fā)生了如下反應(yīng)；CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2

（實(shí)驗(yàn)探究）甲、乙兩位同學(xué)分別用排水法和向上排空氣法收集兩瓶體積相同的CO2

		甲	乙
實(shí)驗(yàn)步驟	（1）甲、乙兩位同學(xué)各收集一瓶CO2（兩個(gè)集氣瓶體積相同）	向上排空氣法收集并驗(yàn)滿（理由：CO2_____，且不與空氣的成分發(fā)生反應(yīng)；驗(yàn)滿方法：_____）	排水法收集，無(wú)需驗(yàn)滿（集滿現(xiàn)象：_____）
	（2）向集氣瓶中倒入等體積適量的澄清石灰水	石灰水先渾濁后變澄清所需時(shí)間較長(zhǎng)	石灰水先渾濁后變澄清所需時(shí)間較短

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）可以用排水法收集CO2而且，與向上排空氣法相比，排水法在收集CO2時(shí)有以下優(yōu)點(diǎn)_____。

活動(dòng)小組的同學(xué)還發(fā)現(xiàn)塊狀石灰石和適量稀鹽酸反應(yīng)至氣泡逸出不明顯后，測(cè)得其殘留液pH=2．對(duì)此他們繼續(xù)進(jìn)行探究：

探究活動(dòng)二：反應(yīng)后溶液pH的變化取適量反應(yīng)后的溶液。逐滴滴入碳酸鈉溶液，并用pH數(shù)字探測(cè)儀連續(xù)監(jiān)測(cè)，得曲線如圖（縱坐標(biāo)為pH，橫坐標(biāo)為時(shí)間）；

（1）請(qǐng)解釋反應(yīng)后溶液pH=2可能的原因：_____

（2）寫出AB段內(nèi)有關(guān)化學(xué)方程式：_____。

（3）寫出BC“平臺(tái)”段化學(xué)方程式：_____。

（4）CD段上升的原因是：_____。

Answer 1

【答案】密度比空氣大 將燃著的木條放在集氣瓶口，若小木條熄滅，則說(shuō)明CO2已收集滿 集氣瓶?jī)?nèi)液面下降至瓶口，且有氣泡從瓶口逸出 ①排水法集滿CO2現(xiàn)象明顯或操作方便；②排水法收集到的CO2氣體濃度或純度較高 稀鹽酸有剩余 Na2CO3溶液呈堿性，過(guò)量的Na2CO3溶液使溶液堿性增強(qiáng)

【解析】

碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉。

[實(shí)驗(yàn)探究]二氧化碳不燃燒，不支持燃燒，密度比空氣大，能使澄清石灰水變渾濁。

		甲	乙
實(shí)驗(yàn)步驟	（1）甲、乙兩位同學(xué)各收集一瓶CO2（兩個(gè)集氣瓶體積相同）	向上排空氣法收集并驗(yàn)滿（理由為：CO2 密度比空氣大，且不與空氣的成分發(fā)生反應(yīng)；驗(yàn)滿方法為：將燃著的木條放在集氣瓶口，若小木條熄滅，則說(shuō)明CO2已收集滿）	排水法收集，無(wú)需驗(yàn)滿（集滿現(xiàn)象：集氣瓶?jī)?nèi)液面下降至瓶口，且有氣泡從瓶口逸出）
	（2）向集氣瓶中倒入等體積適量的澄清石灰水	石灰水先渾濁后變澄清所需時(shí)間較長(zhǎng)	石灰水先渾濁后變澄清所需時(shí)間較短

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]可以用排水法收集CO2而且與向上排空氣法相比，排水法在收集CO2時(shí)有以下優(yōu)點(diǎn)①排水法集滿CO2現(xiàn)象明顯或操作方便；②排水法收集到的CO2氣體濃度或純度較高。

探究活動(dòng)二：

（1）反應(yīng)后溶液pH=2，說(shuō)明溶液顯酸性，故可能的原因稀鹽酸有剩余。

（2）AB段內(nèi)為碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（3）BC“平臺(tái)”段為碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（4）CD段上升的原因是Na2CO3溶液呈堿性，過(guò)量的Na2CO3溶液使溶液堿性增強(qiáng)。