1. 学习小组同学在实验室制取CO2实验过程中,用澄清石灰水检验CO2时,发现澄清石灰水未变浑浊,由此同学们展开如下探究。

[作出猜测]收集的CO2中含有HCl气体

[设计与实验]

实验1:检验CO2中是否含有HCl

(1) 同学们用向上排空气法收集到一瓶CO2气体,加入适量水,振荡,得到无色溶液。取少量无色溶液于试管中,,观察到有气泡产生,收集的CO2中含有HCl气体。
(2) 实验2:除去CO2中含有的HCl

小闻提出将收集到的气体通过装有水的洗气瓶便可除去HCl,于是进行如图1实验,待收集100mLCO2后,移出导管,量筒中剩余气体体积随时间变化如图2。根据曲线分析能用排水法收集CO2的原因是

(3) 小涛用向上排空气法、排饱和碳酸氢钠溶液法及排水法分别收集三瓶250mLCO2 , 用传感器分别测定氯元素含量,其数据处理如下表,由此可得出的结论是

收集方法

氯元素含量/(mg/L)

向上排空气法

29.9

排饱和碳酸氢钠溶液法

2.9

排水法

3.4

(4) [反思评价]

从实验简便性和节约性的角度看,排水法能否代替排饱和碳酸氢钠溶液法收集较为纯净的CO2 , 判断并说明原因:

【考点】
制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项; 二氧化碳的检验和验满; 二氧化碳的化学性质;
【答案】

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实验探究题 困难
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1. CO2通入澄清石灰水中能产生明显的现象,因此常用澄清石灰水检验CO2。实验中常用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,但无明显现象。

【提出问题】能否“制造现象”获得CO2与氢氧化钠发生化学反应的证据?

【实验一】小东设计了如方案一所示的实验,向两个装满二氧化碳的同样规格的瓶中分别注入等量的氢氧化钠溶液和蒸馏水,振荡后放在水平的桌面上。

(1) 实验过程中观察到U形管左侧液面右侧液面,由此证明CO2能与氢氧化钠发生反应(填“高于”“等于”或“低于”)。

(2) 【实验二】小阳查阅资料后设计了如方案二所示的实验,也获得了化学反应的证据。

查阅资料:NaOH易溶于酒精,Na2CO3微溶于酒精且两者都不与酒精反应。

实验步骤:

步骤一:锥形瓶中装入适量的石灰石,分液漏斗中装入适量的稀盐酸,按方案二连接装置,乙试管中装入等量的10%NaOH酒精溶液。

步骤二:打开分液漏斗活塞和止水夹a、b,分别向甲、乙两试管通入CO2气体。

步骤三:观察甲、乙试管中出现的现象。发现甲试管没有明显现象,乙试管有白色沉淀析出。

实验制取二氧化碳的原理是:(用化学方程式表示)。

(3) 解释乙装置中出现白色沉淀的原因:

实验结论:CO2能与氢氧化钠发生反应。

【实验反思】

研习小组通过“制造现象”获得发生化学反应证据的两种方法:

方法一:通过观察反应物的减少。

方法二:通过观察的增多。

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