Question

9．二氧化碳是實驗室經常制備的一種氣體，通常用向上排空氣法收集，那么，二氧化碳能否用排水法收集？某小組同學對該氣體做了如下探究：
資料：通常狀況下，1 體積水約能溶解1體積二氧化碳，所得溶液的pH約為5.6；

【設計實驗】
（1）實驗一：圖1中滴加稀鹽酸的儀器名稱為分液漏斗，反應的化學方程式CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
待生成的二氧化碳將錐形瓶中空氣排盡時，連接a和b．檢驗錐形瓶中的空氣已排盡的方法是將燃著的木條放在a導管處，若木條熄滅則空氣已經排盡．
（2）實驗二：待乙瓶中收集半瓶氣體時，停止通入二氧化碳，關閉乙瓶左、右的彈簧夾；測得丙瓶中溶液的pH=6.5；充分震蕩乙瓶后，測得其溶液的pH=5.6．分析可知，丙瓶中所溶解二氧化碳的體積小于（填“大于”、“小于”或“等于”） 乙瓶中液體的體積．實驗中，甲瓶中飽和碳酸氫鈉溶液的作用是吸收氯化氫氣體，若沒有該裝置，則乙瓶中測出的溶液pH 會偏小（填“偏大”、“偏小”或“不影響”）．
（3）實驗三：圖3是用二氧化碳檢測儀測得的排空氣法和排水法收集的氣體中二氧化碳體積分數(shù)隨時間的變化曲線關系圖，由實驗一、二、三分析，你認為二氧化碳能（填“能”或“不能”）用排水法收集．用排水法收集二氧化碳時，能減少二氧化碳在水中溶解能力的措施是升高水溫．（寫一條即可）

Answer 1

分析 （1）實驗一：大理石的主要成分是碳酸鈣，與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；
（2）實驗二：根據(jù)溶液的pH來分析；
（3）實驗三：根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)結合實驗現(xiàn)象來分析解答；根據(jù)影響氣體溶解度的因素和實驗方案的設計方法（借助于塑料瓶變癟的程度）來分析．

解答 解：（1）實驗一：圖1中滴加稀鹽酸的儀器名稱為分液漏斗，大理石的主要成分是碳酸鈣，與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；其反應方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
檢驗錐形瓶中的空氣已排盡的方法是 將燃著的木條放在a導管處，若木條熄滅則空氣已經排盡．
（2）實驗二：乙瓶內液體的pH小于丙瓶的pH，pH越小，溶解的二氧化碳越多；鹽酸會會發(fā)出少量的氯化氫氣體，甲瓶中飽和碳酸氫鈉溶液可將其吸收，如不吸收，會導致乙瓶內的液體酸性增強，pH偏��；
（3）實驗三：由實驗一、二、三分析，二氧化碳能采用排水法進行收集，因為氣體的溶解度隨溫度的升高而增大，所以能減少二氧化碳在水中溶解能力的措施可以是升高水溫或事先制成二氧化碳的飽和溶液．
故答案是：（1）實驗一：分液漏斗；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；將燃著的木條放在a導管處，若木條熄滅則空氣已經排盡．（2）實驗二：小于；吸收氯化氫氣體；偏小；（3）實驗三：能；升高水溫．

點評 本考點主要考查了氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫、溶液的酸堿性等，綜合性比較強．要記憶有關的知識點，并理解應用．