1. 某校科学研究小组同学开展“二氧化碳的制取与性质”的实验探究。

【实验原理】CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2

【发生装置】

(1) 结合实验原理,图1中发生装置可用于实验室制取CO2气体的是;(填字母)
(2) 【实验探究】

探究Ⅰ.影响因素探究

在制取CO2气体时,为了探究影响反应快慢的因素,小组同学进行了四组实验,如表所示

实验组别

大理石的质量/g、颗粒大小

m块状

m块状

m粉末状

m粉末状

盐酸的体积/mL、浓度

V稀盐酸

V浓盐酸

V稀盐酸

V浓盐酸

若探究盐酸的浓度对上述反应的影响,可选择实验甲与(选填实验组别)进行对照。

(3) 探究Ⅱ.性质探究

做CO2与NaOH溶液发生反应的验证实验时,同学们将NaOH溶液加入到充满CO2气体且质地较软的塑料瓶中,观察到塑料瓶变扁,由此得到CO2与NaOH发生反应的结论。但有同学认为上述现象产生的原因还可能是CO2气体溶于水导致气压减小。

为回答该同学的质疑,小科进行了如下实验:在两个250mL的烧瓶中分别充满CO2气体,通过注射器同时向两个烧瓶中分别注入同体积的水和NaOH溶液,最后得到烧瓶内压强与时间的关系曲线(如图2所示)。由此,小科得出CO2气体溶于水会导致塑料瓶变扁,同时CO2与NaOH也发生了化学反应的结论。

结合图2中A、B曲线变化特点,写出能证明CO2与NaOH发生了化学反应的证据

(4) 【拓展提高】小组同学完成某石灰石样品中CaCO3的质量分数测定,其方法是:将样品与一定量的稀盐酸反应,测定反应后生成的CO2质量,再根据CO2的质量求出样品中CaCO3的质量分数。

小组同学在实验室中组装了相应的实验装置(如图3)。小科利用该实验装置按如下步骤进行实验:

①先通一段时间的空气

②称量D装置的质量为m1

③打开分液漏斗的活塞,将稀盐酸全部加入锥形瓶,待充分反应后,关闭活塞

④再次通空气一段时间

⑤再次称量D装置的质量为m2

有同学指出实验步骤③操作明显不合理,你认为该同学的理由是

【考点】
二氧化碳的化学性质; 影响化学反应速率的因素;
【答案】

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2. 海洋封存是实现“碳中和”的途径之一,其原理是利用水等液体吸收CO2实现减碳目标。某科学小组对“二氧化碳气体的收集”这一课题开展了探究。

【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】二氧化碳气体在水和食盐水中溶解能力相同吗?

【建立建设】二氧化碳气体在食盐水中溶解能力更强。

【实验设计与操作】

(1) 实验时,需先将甲装置中的空气排尽。其操作是:打开弹簧夹K1 , 关闭弹簧夹K2 , 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
(2) 关闭K1 , 打开K2、K3 , 分别用排水法、排食盐水法收集CO2 , 且每隔一段时间测出丁烧杯中液体的体积,测得数据如下:

时间/min

0

0.5

6

12

24

48

排水法时丁中水的体积/mL

0

2.5

14.5

23

34

41

排盐水法时丁中盐水的体积/mL

0

1

7

9.5

11

12

根据以上数据分析,能用排水法收集CO2的理由是

【实验结论】相同条件下,二氧化碳在中溶解能力更强。

(3) 小组同学想了解水吸收CO2后溶液的酸碱性情况,在实验中做了以下操作,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

pH

6.50

5.60

分析可知,在丙和丁装置中所溶解二氧化碳的体积(选填“大于”、“小于”或“等于”)丙和丁装置中溶液的总体积。

【实验反思】海洋封存CO2后可能会带来哪些危害?(写出一点即可)

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