题目内容

【题目】某化学兴趣小组的同学对实验室制取CO2及相关性质进行一系列的探究活动。

(1)气体制取。

按如图1所示的制取装置进行实验。

①写出有标号仪器的名称:a __________,b ___________

②实验室制取CO2的反应化学方程式是______________________________

③实验室收集CO2的方法是________________________________________

原因是_____________________________________________

(2)实验探究。

[提出问题] 实验室制取CO2时能否采用排水法收集?

[设计实验]

实验一:向一个充满CO2气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,用力摇晃塑料瓶。可观察到塑料瓶 ________________________,说明CO2能溶于水。

实验二:先用集气瓶装满一瓶蒸馏水(pH=7.0),然后按如图2所示组装装置并进行实验,再用pH计测定从装置C排到烧杯中的液体的pH。

测得烧杯中液体的pH<7.0,说明溶液呈酸性,原因是 _____________________

[实验结论] 实验室制取CO2不宜采用排水法收集。

[拓展延伸] 某同学先对图2装置做了以下改进:将装置C中的部分蒸馏水换成植物油,将烧杯换成量筒(如图3所示)。然后利用改进后的装置测定收集到CO2的体积,测得气体的实际体积小于理论值,原因可能是:①__________,② ___________

【答案】 铁架台 试管 CaCO3+ 2HCI=CaCl2+ H2O+CO2 向上排空气法 CO2密度大于空气 变瘪 二氧化塔和水反应生成碳酸 装置漏气 部分气体在装置A内等

【解析】铁架台是常用的夹持仪器,大试管是常用的反应容器;制取装置包括加热和不需加热两种,实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热。二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集。

实验一中,向一个充满CO2气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,用力摇晃塑料瓶,可观察到塑料瓶变瘪,说明CO2能溶于水。

实验二中,装置B中碳酸氢钠溶液的作用是:吸收二氧化碳气体中混杂的氯化氢气体;测得烧杯中液体的PH<7.0,说明溶液呈酸性,原因是:二氧化碳溶于水生成碳酸,使溶液呈酸性;利用改进后的装置测定收集到CO2的体积,测得气体的实际体积小于理论值,原因可能是:装置漏气;部分气体在装置A内等。

解:(1)①铁架台是常用的夹持仪器,试管是常用的反应容器;

②实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,化学方程式为 CaCO3+ 2HCI=CaCl2+ H2O+CO2

③实验室收集CO2的方法是向上排空气法;原因是CO2密度大于空气;

(2)实验一:向一个充满CO2气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,用力摇晃塑料瓶,可观察到塑料瓶变瘪,说明CO2能溶于水;

实验二:测得烧杯中液体的PH<7.0,说明溶液呈酸性,原因是:二氧化碳溶于水生成碳酸,使溶液呈酸性;

[拓展延伸]利用改进后的装置测定收集到CO2的体积,测得气体的实际体积小于理论值,原因可能是:装置漏气;部分气体在装置A内等。

练习册系列答案
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【题目】某学习小组同学用下图实验装置来探究鸡蛋壳里含有CO(以CaCO3的形式存在)的可能性,请你一起参与学习探究。

【讨论交流】同学们讨论后一致认为若鸡蛋壳里含有CO,实验时广口瓶中一定会产生气泡,玻璃片上石灰水会变浑浊,据此写出有气泡生成的化学方程式:_____

【进行实验】小明和小红在各自的实验中均看到广口瓶中产生气泡,小明还看到玻璃片上石灰水变浑浊,而小红却未看到。他们很好奇,于是进一步探究。

【提出问题】

小红的实验中,玻璃片上的石灰水为什么不变浑浊呢?

【做出猜想】

小红猜想:可能鸡蛋壳中含有铁等较活泼金属,而不含CO

小明猜想:可能是小红实验所用的盐酸中溶质质量分数过大,挥发出HCl气体。

依据所学化学知识和生活常识,你认为______的猜想是不合理的。

【实验验证】小红分别取适量等体积的自己实验所用的盐酸a和小明实验中所用的盐酸b于两支试管中,试管内各盛有同一鸡蛋壳的碎片,塞上带导管的橡胶塞,并分别将导管伸入AgNO3溶液中,实验过程如下图所示:

实验中,甲、乙两试管内均有气泡产生,同时甲试管中有白色沉淀生成而乙中没有,白色沉淀的化学式是____

【实验结论】上述实验说明盐酸a中的溶质的质量分数一定______(填“大于”或“小于”)盐酸b中的溶质的质量分数,同时也说明了鸡蛋壳中含有CO的可能性。

【反思应用】

(1)实验室制备CO2时,最好选择____(填“稀”或“浓”)盐酸。

(2)实验中发现,与相同溶质质量分数的盐酸反应时,鸡蛋壳碎片比大块鸡蛋壳更剧烈,说明增大反应物____可以加快反应速率。

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