某小组在学习“二氧化碳实验室制取的研究”课题时,探究了二氧化碳的收集方法。

(查阅资料)

①通常状况下,1体积水约溶解1体积二氧化碳,所得溶液的pH约为5.6,pH越小,二氧化碳在水中溶解越多。

②稀盐酸与石灰石的反应中会挥发出HCl气体,HCl气体溶于水形成盐酸,使溶液的pH变小。

(提出问题)二氧化碳能不能用排水法收集?

(设计实验)

实验一:在通常状况下,测定二氧化碳溶于水所得溶液的pH,判断二氧化碳在水中溶解的体积,如图:

(1)甲装置中反应的化学方程式__________________________。

(2)CO2溶于蒸馏水发生化学反应的方程式是____________________________。

(3)实验时,需先将甲装置中的空气排尽。其操作是打开止水夹K1,关闭止水夹K2并取下甲、乙中间的橡胶管,打开活塞,滴加稀盐酸至空气排尽。检验空气排尽的方法是__________________________________。

(4)关闭K1,连接甲、乙中间的橡胶管,打开K2、K3,待丙装置中收集半瓶气体时,关闭K2、K3,充分振荡丙装置,分别测得丙、丁瓶装置中溶液的pH为5.6和6.6.分析可知,溶解的二氧化碳体积丙装置中_____(填“大于”或“等于”或“小于”)丁装置中。实验中,乙装置的作用是_____________________________________。

(5)CO2气体的溶解度随压强的减小而___________(填“减小”或“增大”或“不变”,下同),随温度降低而____________。

实验二:用二氧化碳数字传感器测得收集的气体中二氧化碳体积分数。

(6)如图是收集的气体中二氧化碳体积分数随时间变化的关系图,从图中能得到哪些信息:①_________________________________________________;

②_________________________________________________。

(结论反思)由实验一、二分析,改进实验装置,二氧化碳_______(填“能”或“否”)用排水法收集。能降低二氧化碳在水中溶解性的措施_____________(写一条即可)。

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