1.某小组在学习“二氧化碳制取的研究”课题时,探究了二氧化碳气体收集方法.
【查阅资料】通常状况下,1体积水约能溶解1 体积二氧化碳,所得溶液pH约为5.6.
【提出问题】二氧化碳能不能用排水法收集?
【实验设计与操作】
实验一、在通常状况下,判断二氧化碳在水中溶解度的体积.
(1)如图1,甲装置中反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑.
(2)实验时,需先将甲装置中的空气排尽.其操作是:开启弹簧夹K1、关闭弹簧夹,打开活塞,滴加稀盐酸至空气排尽.检验空气已排尽的方法是将燃着的木条放在K1导管口处,若木条熄灭则空气已经排尽.
(3)关闭K1,打开K2,K3.待丙装置中收集半瓶气体时,关闭活塞K2 和K3,充分振荡丙装置.然后用pH 计测得如下数据:
物质丁装置中溶液丙装置中溶液
pH6.505.60
分析可知,在丙和丁装置中所溶解二氧化碳的体积小于(填“大于”“小于”“等于”) 丙和丁装
置中溶液的总体积.(4)实验中,乙装置的作用是吸收二氧化碳中的HCl气体.
实验二:在通常状况下分别测定排空气法和排水法收集的气体中氧气的体积分数,从而得到二氧化碳的体积分数.
(5)用氧气测量仪测得收集的气体中氧气体积分数随时间的变化关系如图2(起始时氧气的体积分数都以
21%计),则最终两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数较大的是排水(填“排空气”或“排水”)法,两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数的差值是15.7%.
(6)由实验一、二分析,你认为二氧化碳能(填“能”或“不能”)用排水法收集.
20.请你根据提供的实验仪器和药品参与实验室气体制备的研究与实践.实验仪器如下图所示(导管、橡皮塞等未画出):

实验药品:氯酸钾、5%双氧水、大理石、稀盐酸、稀硫酸、高锰酸钾、二氧化锰
【比较研究】请填写下表
制取气体反应物的状态反应条件收集方法和依据
氧气固体加热排水集气法O2难溶于水
二氧化碳固体和液体常温向上排空气法二氧化碳密度比空气大,易溶于水
【实践研究】
(1)某同学选用a、c、d、f、j等组装制取和收集氧气的装置,该同学选用的药品是氯酸钾和二氧化锰.其反应化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;下列是该同学部分实验操作,其中不合理的是BC.
A.先检查装置的气密性,后加药品     B.先固定试管,后放置酒精灯
C.先将导管伸入集气瓶,后加热试管     D.实验结束先将导管移出水面,后熄灭酒精灯
(2)在使用仪器f时有很多要注意的事项,请你任意写出一点熄灭酒精灯要用灯帽盖灭.
(3)四位同学根据提供的实验仪器分别设计了下列四套制取和收集二氧化碳的装置.

他们对设计的装置相互进行了交流评价.其中可能收集不到二氧化碳气体的装置是A;能够使反应随时停止和发生的装置是D.检验CO2气体的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
【反思小结】
(1)确定气体发生装置应考虑的因素是反应物的状态和反应条件,确定气体收集装置应考虑的因素是气体密度、气体溶解性和气体不与水发生反应.
(2)C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2 是我们最熟悉的反应,生成物也只有CO2,为什么在实验室我们不利用碳的燃烧来制取CO2,其主要原因是反应物中有气体参加,很难收集到纯净的CO2气体.
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