Question

20．结合教材中关于二氧化碳收集方法的描述：二氧化碳能溶于水，一般不用排水法收集．某化学小组分成两组进行实验，研究是否能用排水法收集二氧化碳的问题．
【查阅资料】二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液．
【知识储备】写出下列化学方程式：
①实验室制备二氧化碳的反应CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
②二氧化碳与水反应CO₂+H₂O=H₂CO₃．
（1）实验一：
步骤一：室温下，取大小相同的两个集气瓶，用向上排空气法收集两瓶二氧化碳气体，小心地由瓶壁向瓶中各加入半瓶蒸馏水，瓶1用玻璃片盖好，瓶2盖上胶塞迅速振荡后，取下胶塞盖好玻璃片，两瓶静置相同的时间．
步骤二用燃着的木条同时伸入两瓶，观察到瓶1中的木条熄灭比瓶2中的快．
【实验结论】该实验说明，二氧化碳溶于水的量的多少与C（填字母序号）有关．
A．水量的多少   B．水的温度   C．气体与水的接触面积  D．气体与水的接触时间
【实验二】

室温下，用图1所示装置向试管内长时间通入二氧化碳；用图2所示装置，收集一瓶二氧化碳．用pH计测得室温下三种液体的pH，记入下表．

液体	所用蒸馏水	试管内	烧杯内
pH	a1	a2	a3=6.94

【实验结论】
由a₃数据可知，用图2所示装置收集二氧化碳时，二氧化碳在水中溶解的量很小．
根据上述结论，推测a₁、a₂和a₃由小到大的顺序是a₂＜a₃＜a₁．
【反思与交流】饱和碳酸氢钠溶液的作用是除去挥发出的HCl．
【实验结论】用图2所示装置，可以收集二氧化碳．

Answer 1

分析 根据实验室制备二氧化碳的反应原理和二氧化碳与水的反应写化学方程式；
（1）根据实验信息解答；
（2）根据图示推测装置各处PH的大小；根据碳酸氢钠溶液性质解答；

解答 ①实验室制备二氧化碳的反应原理是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O； ②C二氧化碳与水的反应的原理是CO₂+H₂O=H₂CO₃
（1）二氧化碳溶于水的量的多少与气体与水的接触面积有直接关系；
（2）由图1可知a₁=7、a₂＜7和a₃=6.94，所以a₁、a₂和a₃由小到大的顺序a₂＜a₃＜a₁；
饱和碳酸氢钠溶液的作用是与挥发出的HCl反应．
故答案为：
①CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O    ②CO₂+H₂O=H₂CO₃
（1）C
（2）a₂＜a₃＜a₁   除去挥发出的HCl

点评 本题考查了常见气体的制取装置、收集方法等的选择，并在此基础上进行拓展，关键是明确发生装置、收集方法选择的依据．