Question

1．小红发现收集的CO₂占集气瓶容积的70%（空气占30%）时，能使燃着的木条熄灭．那么，使燃着的木条熄灭的CO₂浓度最低值是多少呢？小红对此展开探究：
第Ⅰ组实验：取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装入其总容积50%、40%、30%、20%、10%的饱和碳酸氢钠溶液，用排液法收集五瓶CO₂气体（如图所示）．然后，将燃着的木条依次插入①～⑤号瓶中，记录实验现象．

	第Ⅰ组					第Ⅱ组					第Ⅲ组
集气瓶编号	①	②	③	④	⑤	①	②	③	④	⑤	①
CO2占容积的体积分数（%）	50	40	30	20	10	29	27	25	23	21	28
木条燃烧情况	熄灭	熄灭	熄灭	时燃 时灭	安静 燃烧	熄灭	时燃 时灭	时燃 时灭	时燃 时灭	时燃 时灭	熄灭

小红在前一组实验的基础上又做了第Ⅱ组和第Ⅲ组实验，三组实验的数据和现象
见上表．请跟据实验回答下列问题：
（1）如图标示仪器①的名称是烧杯，实验室制取CO₂的化学方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．请你推测为何用排碳酸氢
钠饱和溶液的方法收集CO₂，而不用排水法收集CO₂在碳酸氢钠溶液中溶解度很小，而却能溶于水．
（2）实验室常用澄清石灰水来鉴别CO₂气体．
（3）收集的CO₂占容积的体积分数最低为28%时，可使燃着的木条熄灭．

注意：下面的问题你若继续回答且正确本题另奖励4分，本试卷总分不超过60分
（4）采取“半值法”探究能减少实验次数．例如：第Ⅰ组实验若按③、④的编号顺序进行实验，即可确定下一组实验收集的CO₂占容积的体积分数应在20%～30%之间，从而省去编号为①②⑤；的实验．同理，第Ⅱ组实验可以省去的实验编号为③④⑤．

Answer 1

分析 （1）根据仪器名称、实验室制取二氧化碳的原理、二氧化碳的溶解性分析；
（2）根据二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；
（3）分析表格可发现二氧化碳收集的占容积的体积分数最低为28%时木条就可熄灭，
（4）“半值法”的应用可以减少实验的次数，节约时间，确定时采用的一般是中间值．

解答 解：（1）仪器①是烧杯；实验室制取CO₂是用石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳；CO₂在碳酸氢钠溶液中溶解度很小，而却能溶于水，故可用排碳酸氢钠饱和溶液的方法收集CO₂，而不用排水法收集；
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故实验室常用澄清石灰水来鉴别CO₂气体；
（3）由图中可知，当二氧化碳的体积分数达到28%时，燃烧的木条熄灭．故填：28；（4）采取“半值法”探究能减少实验次数，实际上就是通过实验数据的分析，减少不必要的实验，第二组实验若按②、③的编号顺序进行实验，即可确定下一组实验收集的二氧化碳占容积的体积分数应在20%～30%之间，从而省去编号①、②、⑤的实验，同理，第Ⅱ组实验可以省去的实验编号为③④⑤；所以本题答案为：①②⑤；③④⑤．
答案：（1）烧杯；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；CO₂在碳酸氢钠溶液中溶解度很小，而却能溶于水．
（2）澄清石灰水；
（3）28；
（4）①②⑤；③④⑤．

点评 设计实验时，要明确实验的目的，要注意控制一些变量，本题还采用了“半值法”，从而可减少实验的次数，减少实验的过程．