Question

【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实验室制取CO2的方法是_____．原因是_____．

（2）实验探究．

[提出问题]实验室制取CO2的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．

①装置B中碳酸氢钠溶液的作用是_____．

②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]某同学先先对图乙装置做了以下改进：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_____．（合理即可）

Answer 1

【答案】铁架台 试管 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 用稀盐酸和大理石或石灰石反应制取CO2 用稀盐酸和大理石或石灰石反应，速率适中容易控制，大理石的来源广，所得CO2气流平稳，气体又较为纯净，所以选用稀盐酸制CO2 变瘪 吸收二氧化碳气体中混杂的氯化氢气体 二氧化碳溶于水生成碳酸，使溶液呈酸性 二氧化碳被装置B中碳酸氢钠溶液中的水少量吸收 量筒读数时视线偏低（或仰视）

【解析】

（1）铁架台是常用的夹持仪器，试管是常用的反应容器；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；用此法制二氧化碳的原因是：用稀盐酸和大理石或石灰石反应，速率适中容易控制，大理石的来源广，所得CO2气流平稳，气体又较为纯净，所以选用稀盐酸制CO2；故答案为：①铁架台；大试管；②CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；③用稀盐酸和大理石或石灰石反应制取CO2；用稀盐酸和大理石或石灰石反应，速率适中容易控制，大理石的来源广，所得CO2气流平稳，气体又较为纯净，所以选用稀盐酸制CO2；

（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；故答案为：变瘪；

实验二：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；故答案为：①吸收二氧化碳气体中混杂的氯化氢气体；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：二氧化碳被装置B中碳酸氢钠溶液中的水少量吸收；量筒读数时视线偏低或仰视；故答案为：①二氧化碳被装置B中碳酸氢钠溶液中的水少量吸收；②量筒读数时视线偏低（或仰视）．