Question

【題目】“二氧化碳的實驗室制法”是九年級化學八個基礎實驗之一,某小組在老師的指導下進行了一系列探究實驗。請你一起參與他們的活動,并回答相關問題。

[探究活動一]:探究二氧化碳的制取原理

（1）選用藥品。

按下表進行實驗,取等質量的大理石加人足量酸中（雜質不與酸反應）,產生二氧化碳體積隨時間變化曲線如圖1所示:

實驗編號	藥品
Ⅰ	塊狀大理石、10%鹽酸溶液
Ⅱ	塊狀大理石、10%硫酸溶液
Ⅲ	大理石粉末、10%鹽酸溶液

查閱資料:氯化鈣易溶于水,硫酸鈣微溶于水確定用乙對應的藥品制備二氧化碳,相應的化學方程式是________；不用甲對應的藥品,理由是______________；圖中丙反應產生二氧化碳的量明顯偏小的原因可能是_________。

（2）搭建裝置。

如果組裝一套可控制反應發生和停止的裝置,應選用圖2中的______________________（選填編號）。

[探究活動二]:探究能否用排水法收集二氧化碳

實驗一:同學們利用圖3裝置分別用排氣法和排水法收集一瓶二氧化碳

（3）實驗前需先將甲裝置中的空氣排盡。其操作是:關閉彈簧夾K1和_______________________；開啟彈簧夾_______________________。,打開活塞,滴加稀鹽酸至空氣排盡。檢驗空氣已排盡的方法是_______________________；

（4）將丁與甲相連,可以用排氣法收集二氧化碳氣體,管口連接順序是c與____相連。

排水法收集氣體:關閉K1、K2，打開K3，滴入稀鹽酸并開始計時,待水排盡,用時28秒。

排氣法收集氣體:關閉K2、K3，打開K1，滴入稀鹽酸并開始計時,待空氣排盡,用時15秒。

實驗二:用氧氣傳感器分別測定排空氣法和排水法收集的兩瓶二氧化碳氣體中氧氣的體積分數（圖4）。

[結論反思]

兩種方法收集二氧化碳氣體中的氧氣均來自于空氣，如果以氧氣占空氣體積的1/5計算,則:

（5）兩種方法收集的氣體中二氧化碳體積分數的差值是_______________________；

（6）根據圖中數據判斷下列說法正確的是________________________（填字母）。

A 排空氣法驗滿時,若瓶口木條熄滅,則瓶中二氧化碳體積分數為100%

B 圖中用排空氣法收集的氣體中二氧化碳的體積分數為94.2%

C 圖中用排水法收集的氣體中二氧化碳的體積分數為87.5%

D 從圖中數據可推測二氧化碳從水里逸出的速度遠大于溶解在水里的速度

（7）根據上述實驗分析你認為_______________________（填“ 能”或“不能”）用排水法收集二氧化碳。

Answer 1

【答案】 粉末狀藥品，反應速度太快，不易收集 生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在塊狀的碳酸鈣表面阻礙了反應的進行 bcfg K3 K2 將燃著的木條放在 K2管口，看是否熄滅 a 16.5% CD 能

【解析】

碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，稀硫酸和碳酸鈣反應生成微溶的硫酸鈣、水和二氧化碳。

查閱資料:乙對應的藥品制備二氧化碳的反應是碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，相應的化學方程式是；不用甲對應的藥品,理由是粉末狀藥品，反應速度太快，不易收集；圖中丙反應是稀硫酸和碳酸鈣反應生成微溶的硫酸鈣、水和二氧化碳，故產生二氧化碳的量明顯偏小的原因可能是生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在塊狀的碳酸鈣表面阻礙了反應的進行。

（2）搭建裝置。

反應為固液常溫型裝置，應該有長頸漏斗滴加藥品，多孔隔板可以控制反應發生和停止，選用雙孔塞，導管，故如果組裝一套可控制反應發生和停止的裝置，應選用圖2中的bcfg。

[探究活動二]

（3）實驗前需先將甲裝置中的空氣排盡。其操作是:關閉彈簧夾K1和K3；開啟彈簧夾K2，打開活塞，滴加稀鹽酸至空氣排盡。空氣排盡，說明不含氧氣，故檢驗空氣已排盡的方法是將燃著的木條放在 K2管口，看是否熄滅。

（4）將丁與甲相連可以用排氣法收集二氧化碳氣體，二氧化碳密度比空氣大，二氧化碳從長管進，空氣從短管排出，故管口連接順序是c與a相連。

[結論反思]

（5）排水法收集的氣體中二氧化碳的體積分數為，排空氣法收集的二氧化碳體積分數為，故兩種方法收集的氣體中二氧化碳體積分數的差值是。

（6）A、排空氣法不能達到二氧化碳100%的純度，排空氣法驗滿時，若瓶口木條熄滅，瓶中二氧化碳體積分數小于100%，故A不正確；

B、氧氣約占空氣體積的五分之一，圖中用排空氣法收集的氣體中二氧化碳的體積分數為，故B不正確；

C、圖中用排水法收集的氣體中二氧化碳的體積分數為，故C正確；

D、用排水法收集的氣體中二氧化碳的體積分數為87.5%，說明生成的二氧化碳溶解的比收集的少，從圖中數據可推測二氧化碳從水里逸出的速度遠大于溶解在水里的速度，故D正確。故選CD。

（7）由圖可知，排空氣法氧氣含量最低為5.8%，排水法氧氣含量最低為2.5%，兩種方法收集的氣體中含二氧化碳氣體較純的是排水法，故根據上述實驗分析你認為能用排水法收集二氧化碳。