题目内容

【题目】在研究人呼出的气体与空气中二氧化碳有什么不同时,实验小组曾用排水法收集一瓶气体与空气进行对比实验(如右图)。对比实验中看到的现象是__________,反应的化学方程式为____________。

【提出问题】实验室制取二氧化碳时能不能用排水法收集?

【查阅资料】通常情况下:二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中

不溶;1体积水约能溶解1体积二氧化碳。

【进行实验】实验小组设计了如下图实验装置进行探究。

(1)A中发生反应的化学方程式为

(2)A中充满二氧化碳的目的是

(3)实验室用排水法收集气体的方法通常如右图所示,则实验小组的研究中,实验装置B还有缺陷,你认为改进的方法是

(4)改进装置后,再次按照实验1和2的过程进行实验,实验结果为“量筒内液体体积,实验2比实验1少约10%”,说明二氧化碳可以用排水法进行收集。你认为二氧化碳能用排水法收集的原因是

【答案】人呼出气体瓶中的石灰水变浑浊,空气瓶中无明显变化 Ca(OH)2 + CO2 == CaCO3↓+ H2O

(1)CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑(2)排出A装置中的空气

(3)将装置B的左侧短导管换成长导管并伸到集气瓶的底部(4)CO2溶解速度慢

【解析】

试题分析:人体呼出气体中含有大量的二氧化碳,故分别滴入澄清石灰水,现象是:人呼出气体瓶中的石灰水变浑浊,空气瓶中无明显变化;二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水:Ca(OH)2 + CO2 == CaCO3↓+ H2O

(1)碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳:CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2

(2)该实验主要通过量筒中液体体积的变化判断出二氧化碳的溶解性,为了避免空气的影响,故A中充满二氧化碳的目的是排出A装置中的空气;

(3)判断二氧化碳的溶解性,那么要使二氧化碳与水充分接触,故要将装置B的左侧短导管换成长导管并伸到集气瓶的底部;

(4)由于二氧化碳的溶解速度慢,且溶解会得到饱和,故可用排水法收集。

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