Question

【题目】“二氧化碳的实验室制法”是九年级化学八个基础实验之一,某小组在老师的指导下进行了一系列探究实验。请你一起参与他们的活动,并回答相关问题。

[探究活动一]:探究二氧化碳的制取原理

（1）选用药品。

按下表进行实验,取等质量的大理石加人足量酸中（杂质不与酸反应）,产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图1所示:

实验编号	药品
Ⅰ	块状大理石、10%盐酸溶液
Ⅱ	块状大理石、10%硫酸溶液
Ⅲ	大理石粉末、10%盐酸溶液

查阅资料:氯化钙易溶于水,硫酸钙微溶于水确定用乙对应的药品制备二氧化碳,相应的化学方程式是________；不用甲对应的药品,理由是______________；图中丙反应产生二氧化碳的量明显偏小的原因可能是_________。

（2）搭建装置。

如果组装一套可控制反应发生和停止的装置,应选用图2中的______________________（选填编号）。

[探究活动二]:探究能否用排水法收集二氧化碳

实验一:同学们利用图3装置分别用排气法和排水法收集一瓶二氧化碳

（3）实验前需先将甲装置中的空气排尽。其操作是:关闭弹簧夹K1和_______________________；开启弹簧夹_______________________。,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_______________________；

（4）将丁与甲相连,可以用排气法收集二氧化碳气体,管口连接顺序是c与____相连。

排水法收集气体:关闭K1、K2，打开K3，滴入稀盐酸并开始计时,待水排尽,用时28秒。

排气法收集气体:关闭K2、K3，打开K1，滴入稀盐酸并开始计时,待空气排尽,用时15秒。

实验二:用氧气传感器分别测定排空气法和排水法收集的两瓶二氧化碳气体中氧气的体积分数（图4）。

[结论反思]

两种方法收集二氧化碳气体中的氧气均来自于空气，如果以氧气占空气体积的1/5计算,则:

（5）两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数的差值是_______________________；

（6）根据图中数据判断下列说法正确的是________________________（填字母）。

A 排空气法验满时,若瓶口木条熄灭,则瓶中二氧化碳体积分数为100%

B 图中用排空气法收集的气体中二氧化碳的体积分数为94.2%

C 图中用排水法收集的气体中二氧化碳的体积分数为87.5%

D 从图中数据可推测二氧化碳从水里逸出的速度远大于溶解在水里的速度

（7）根据上述实验分析你认为_______________________（填“ 能”或“不能”）用排水法收集二氧化碳。

Answer 1

【答案】 粉末状药品，反应速度太快，不易收集 生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在块状的碳酸钙表面阻碍了反应的进行 bcfg K3 K2 将燃着的木条放在 K2管口，看是否熄灭 a 16.5% CD 能

【解析】

碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，稀硫酸和碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙、水和二氧化碳。

查阅资料:乙对应的药品制备二氧化碳的反应是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，相应的化学方程式是；不用甲对应的药品,理由是粉末状药品，反应速度太快，不易收集；图中丙反应是稀硫酸和碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙、水和二氧化碳，故产生二氧化碳的量明显偏小的原因可能是生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在块状的碳酸钙表面阻碍了反应的进行。

（2）搭建装置。

反应为固液常温型装置，应该有长颈漏斗滴加药品，多孔隔板可以控制反应发生和停止，选用双孔塞，导管，故如果组装一套可控制反应发生和停止的装置，应选用图2中的bcfg。

[探究活动二]

（3）实验前需先将甲装置中的空气排尽。其操作是:关闭弹簧夹K1和K3；开启弹簧夹K2，打开活塞，滴加稀盐酸至空气排尽。空气排尽，说明不含氧气，故检验空气已排尽的方法是将燃着的木条放在 K2管口，看是否熄灭。

（4）将丁与甲相连可以用排气法收集二氧化碳气体，二氧化碳密度比空气大，二氧化碳从长管进，空气从短管排出，故管口连接顺序是c与a相连。

[结论反思]

（5）排水法收集的气体中二氧化碳的体积分数为，排空气法收集的二氧化碳体积分数为，故两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数的差值是。

（6）A、排空气法不能达到二氧化碳100%的纯度，排空气法验满时，若瓶口木条熄灭，瓶中二氧化碳体积分数小于100%，故A不正确；

B、氧气约占空气体积的五分之一，图中用排空气法收集的气体中二氧化碳的体积分数为，故B不正确；

C、图中用排水法收集的气体中二氧化碳的体积分数为，故C正确；

D、用排水法收集的气体中二氧化碳的体积分数为87.5%，说明生成的二氧化碳溶解的比收集的少，从图中数据可推测二氧化碳从水里逸出的速度远大于溶解在水里的速度，故D正确。故选CD。

（7）由图可知，排空气法氧气含量最低为5.8%，排水法氧气含量最低为2.5%，两种方法收集的气体中含二氧化碳气体较纯的是排水法，故根据上述实验分析你认为能用排水法收集二氧化碳。