【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售,该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体,其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后,自制补给器,部分设计如图丙所示。
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
反应安全, 且可控
反应安全, 但不可控
反应有较大安全隐患
指标二
气体能直接排出且速度可以观测
气体能直接排出但速度无法观测
气体无法排出
【查阅资料】常温下NaOH、在水、乙醇中的溶解性如表所示:
溶质
溶解性
溶剂
氢氧化钠
碳酸钠
水
极易溶
易溶
乙醇
微溶
【温馨提示】与乙醇不反应,本实验条件下在乙醇中的溶解忽略不计。
①把注射器Ⅰ中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满的三口烧瓶中,轻轻振荡,观察到的现象是。
②把导管d移出石灰水,打开止水夹a、b , 再从导管c端往三口烧瓶中鼓入 , 过了一段时间后,先把导管d放入澄清石灰水中,接着关闭止水夹a , 再把注射器Ⅱ中的稀盐酸注入三口烧瓶内,观察到的现象是。此实验从生成物的产生角度证明了与NaOH溶液发生了反应。
【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】
时间/min
0
0.5
6
12
24
48
排水法时丁中水的体积/mL
2.5
14.5
23
34
41
排盐水法时丁中盐水的体积/mL
1
7
9.5
11
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。
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)
甲
一段时间后,U型管中液面出现现象,可证明二氧化碳与氢氧化钠会发生反应。
【实验拓展】
为了定量测定氢氧化钠与二氧化碳的反应,兴趣小组查阅了如下资料并设计了图乙所示的实验(装置气密性良好)。
乙
①15℃、101KPa时,1L水可溶解1L二氧化碳;
②通常情况下,稀溶液的体积近似等于溶剂的体积。
【实验操作】
在上述条件下,将一定体积的二氧化碳通入图乙的锥形瓶中。
【实验结果】图乙实验中,与氢氧化钠反应的二氧化碳气体体积应为mL。
【实验反思】若实验不在上述条件下进行,实验结果可能会产生较大的偏差,请你分析其原因。