Question

【題目】某化學興趣小組的同學對實驗室制取CO2及相關性質進行一系列的探究活動．

（1）氣體制取．

按如圖1所示的制取裝置進行實驗．

①寫出有標號儀器的名稱：a_____，b_____．

②實驗室制取CO2的反應化學方程式是_____；

③實驗室制取CO2的方法是_____．原因是_____．

（2）實驗探究．

[提出問題]實驗室制取CO2的時能否采用排水法收集？

[設計實驗]

實驗一：向一個充滿CO2氣體的質地較軟的塑料瓶中加入約1/3體積的水，立即旋緊瓶蓋，用力搖晃塑料瓶．

可觀察到塑料瓶_____．說明CO2能溶于水．

實驗二：先用集氣瓶裝滿一瓶蒸餾水（pH=7.0）．然后按如圖2所示組裝裝置并進行實驗，再用pH計測定從裝置C排到燒杯中的液體的pH．

①裝置B中碳酸氫鈉溶液的作用是_____．

②測得燒杯中液體的PH＜7.0，說明溶液呈酸性，原因是：_____．

[實驗結論]實驗室制取CO2不宜采用排水法收集

[拓展延伸]某同學先先對圖乙裝置做了以下改進：將裝置C中的部分蒸餾水換成植物油，將燒杯換成量筒（如圖3所示）．然后利用改進后的裝置測定收集到CO2的體積，測得氣體的實際體積小于理論值，原因可能是：①_____；②_____．（合理即可）

Answer 1

【答案】鐵架臺 試管 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 用稀鹽酸和大理石或石灰石反應制取CO2 用稀鹽酸和大理石或石灰石反應，速率適中容易控制，大理石的來源廣，所得CO2氣流平穩，氣體又較為純凈，所以選用稀鹽酸制CO2 變癟 吸收二氧化碳氣體中混雜的氯化氫氣體 二氧化碳溶于水生成碳酸，使溶液呈酸性 二氧化碳被裝置B中碳酸氫鈉溶液中的水少量吸收 量筒讀數時視線偏低（或仰視）

【解析】

（1）鐵架臺是常用的夾持儀器，試管是常用的反應容器；實驗室制取CO2，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱；用此法制二氧化碳的原因是：用稀鹽酸和大理石或石灰石反應，速率適中容易控制，大理石的來源廣，所得CO2氣流平穩，氣體又較為純凈，所以選用稀鹽酸制CO2；故答案為：①鐵架臺；大試管；②CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；③用稀鹽酸和大理石或石灰石反應制取CO2；用稀鹽酸和大理石或石灰石反應，速率適中容易控制，大理石的來源廣，所得CO2氣流平穩，氣體又較為純凈，所以選用稀鹽酸制CO2；

（2）實驗一：向一個充滿CO2氣體的質地較軟的塑料瓶中加入約1/3體積的水，立即旋緊瓶蓋，用力搖晃塑料瓶，可觀察到塑料瓶變癟，說明CO2能溶于水；故答案為：變癟；

實驗二：實驗二中，裝置B中碳酸氫鈉溶液的作用是：吸收二氧化碳氣體中混雜的氯化氫氣體；測得燒杯中液體的PH＜7.0，說明溶液呈酸性，原因是：二氧化碳溶于水生成碳酸，使溶液呈酸性；故答案為：①吸收二氧化碳氣體中混雜的氯化氫氣體；②二氧化碳溶于水生成碳酸，使溶液呈酸性；

[拓展延伸]利用改進后的裝置測定收集到CO2的體積，測得氣體的實際體積小于理論值，原因可能是：二氧化碳被裝置B中碳酸氫鈉溶液中的水少量吸收；量筒讀數時視線偏低或仰視；故答案為：①二氧化碳被裝置B中碳酸氫鈉溶液中的水少量吸收；②量筒讀數時視線偏低（或仰視）．