二氧化碳能溶于水，并能與水反應(yīng)生成碳酸，所以很多資料上都認(rèn)為二氧化碳一般不用排水法收集。那二氧化碳?xì)怏w究竟能否用排水法收集呢？某化學(xué)興趣小組利用如圖1所示的兩套裝置進(jìn)行了深入的探究。
請寫出石灰石與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
【定性實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)后，裝置Ⅱ水槽中的液體應(yīng)該呈酸性，向此液體中滴加紫色石蕊試液，溶液顏色會變?yōu)?紅色紅色。但是取幾次實(shí)驗(yàn)后的液體樣品，滴加紫色石蕊試液，均無明顯變色現(xiàn)象，對此你認(rèn)為可能的原因是 二氧化碳在水中溶解度較小二氧化碳在水中溶解度較小。
【定量實(shí)驗(yàn)】采用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)測定排水法和向上排空氣法收集的二氧化碳純凈度的差異。因?qū)嶒?yàn)設(shè)備有限，本實(shí)驗(yàn)通過氧氣傳感器測出收集氣體中殘留的氧氣（來自于空氣），推算出空氣的含量，再求出CO2的含量。請?zhí)顚懭绫肀砀裰邢鄳?yīng)的空白（精確到1%即可）：
| 測得氧氣含量 | 推算出CO2含量 | 結(jié)論 | |
| 排空氣法 | 6.6% | 69% | 排水法收集到的二氧化碳更純凈 |
| 排水法 | 4.2% |
80% 80%
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【實(shí)驗(yàn)反思】利用裝置Ⅰ和裝置Ⅱ收集到的二氧化碳都會混有少量空氣，原因是
錐形瓶中的空氣隨二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入集氣瓶
錐形瓶中的空氣隨二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入集氣瓶
。【交流討論】證明排水法比排空氣法所收集的二氧化碳?xì)怏w純度更高，還有什么方法？
向兩集氣瓶中分別加入相同體積、相同濃度的澄清石灰水，振蕩，觀察變渾濁的程度
向兩集氣瓶中分別加入相同體積、相同濃度的澄清石灰水，振蕩，觀察變渾濁的程度
。【拓展應(yīng)用】利用傳感器對二氧化碳性質(zhì)再探究。
步驟1：如圖2所示裝置的氣密性良好，三瓶250mL的燒瓶內(nèi)收集滿CO2氣體，三個(gè)注射器內(nèi)各裝有等體積的液體（分別是水、飽和石灰水、氫氧化鈉濃溶液）。連接好裝置和壓強(qiáng)傳感器。
步驟2：三位同學(xué)同時(shí)迅速將注射器內(nèi)等體積的液體（水、飽和石灰水、氫氧化鈉濃溶液）注入各自燒瓶中，關(guān)閉活塞。
步驟3：一段時(shí)間后，同時(shí)振蕩燒瓶。觀察傳感器定量實(shí)時(shí)地傳回?zé)績?nèi)氣壓變化形成的圖象情況如圖3所示。
【查閱資料】氫氧化鈣微溶于水，氫氧化鈉易溶于水，兩種物質(zhì)均可與CO2發(fā)生反應(yīng)。
（1）導(dǎo)致曲線AB段氣壓增大的主要原因是
注射器中液體加入燒瓶中時(shí)速度太快，而反應(yīng)程度較小
注射器中液體加入燒瓶中時(shí)速度太快，而反應(yīng)程度較小
。（2）圖3中曲線1中
CD
CD
段氣壓的變化是由于充分振蕩燒瓶導(dǎo)致的。（3）利用現(xiàn)有的裝置，在不使用其他試劑的情況下，請寫出除振蕩燒瓶外繼續(xù)降低E點(diǎn)的操作方法：
使燒瓶內(nèi)物質(zhì)冷卻
使燒瓶內(nèi)物質(zhì)冷卻
。（4）曲線2與曲線3差異較大的原因是
氫氧化鈣微溶于水，飽和氫氧化鈣溶液中含有氫氧化鈣的量很少，影響了二氧化碳的吸收
氫氧化鈣微溶于水，飽和氫氧化鈣溶液中含有氫氧化鈣的量很少，影響了二氧化碳的吸收
。寫出曲線1所反應(yīng)的化學(xué)方程式：H2O+CO2═H2CO3
H2O+CO2═H2CO3
。【答案】CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；紅色；二氧化碳在水中溶解度較小；80%；錐形瓶中的空氣隨二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入集氣瓶；向兩集氣瓶中分別加入相同體積、相同濃度的澄清石灰水，振蕩，觀察變渾濁的程度；注射器中液體加入燒瓶中時(shí)速度太快，而反應(yīng)程度較??；CD；使燒瓶內(nèi)物質(zhì)冷卻；氫氧化鈣微溶于水，飽和氫氧化鈣溶液中含有氫氧化鈣的量很少，影響了二氧化碳的吸收；H2O+CO2═H2CO3
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：144引用：3難度：0.3
相似題
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1．用兩支相同的軟塑料瓶探究CO2的性質(zhì)，裝置如圖所示。
（1）A瓶觀察到的現(xiàn)象是。
（2）B瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）證明NaOH能與CO2反應(yīng)的現(xiàn)象是。發(fā)布：2024/12/25 12:0:1組卷：70引用：3難度：0.7 -
2．化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要手段，學(xué)習(xí)了CO2的溶解性后，同學(xué)們對溶解了CO2的水作了進(jìn)一步探究。
【提出問題】CO2在溶于水時(shí)，是否有CO2與水反應(yīng)呢？
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】興趣小組的同學(xué)找來軟塑料瓶進(jìn)行了一系列的探究活動，請你參與：
（1）甲同學(xué)想通過證明反應(yīng)物消耗或較少。按如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，打開瓶蓋，迅速將燒杯內(nèi)的水倒入瓶中并擰緊瓶蓋，振蕩，一會后發(fā)現(xiàn)，得出結(jié)論：CO2能與水反應(yīng)。
【反思交流1】
（2）乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不足以證明CO2能與水反應(yīng)，乙同學(xué)的理由是。
【補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)】乙同學(xué)取少量甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)軟塑料瓶中的液體于試管中，向其中滴加紫色石蕊試液，溶液變紅，乙同學(xué)認(rèn)為這可以說明CO2能與水反應(yīng)（提示：石蕊是一種遇酸變紅的紫色液體）。
【反思交流2】
（3）丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)也不足以證明CO2能與水反應(yīng)。其理由是。
【再次實(shí)驗(yàn)】
（4）該興趣小組的同學(xué)經(jīng)過思考、討論，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，探究CO2能與水反應(yīng)，請你完成如下實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
【得出結(jié)論】CO2能與水反應(yīng)并生成了碳酸實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 ①把干燥的紫色小花一半噴水，一半保持干燥 小花噴水的部分仍為紫色 ②把實(shí)驗(yàn)①中的紫色小花放入盛有二氧化碳的集氣瓶中 小花噴水的部分由紫色變紅色，干燥部分仍為紫色
【反思交流3】
（5）乙同學(xué)和興趣小組的同學(xué)在探究沒有明顯現(xiàn)象的反應(yīng)（如：CO2與水的反應(yīng)）是通過的方法來證明的。發(fā)布：2024/12/9 16:0:6組卷：99引用：2難度：0.7 -
3．某化學(xué)社團(tuán)同學(xué)開展了二氧化碳制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)等一系列項(xiàng)目式學(xué)習(xí)研究。
（一）濃鹽酸的稀釋
（1）實(shí)驗(yàn)室只有36%的濃鹽酸，制取二氧化碳需將濃鹽酸稀釋的原因是。
（2）要把50g上述濃鹽酸稀釋為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的稀鹽酸，需要水的質(zhì)量為。
（二）二氧化碳的制取
根據(jù)如下實(shí)驗(yàn)裝置，回答下列問題：
（3）A、B裝置均可作實(shí)驗(yàn)室制取CO2的發(fā)生裝置，與A裝置相比，B裝置的優(yōu)點(diǎn)是。
（4）若用裝置C收集CO2，氣體應(yīng)從（選填“①”或“②”）端通入。
（三）探究CO2與水的反應(yīng)
（5）已知某實(shí)驗(yàn)條件下，1體積水最多能溶解0.7體積的CO2，為了更直觀地觀察到CO2能溶于水，同學(xué)們收集了一燒瓶CO2并利用圖2所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他們將注射器里的蒸餾水全部壓入燒瓶中，振蕩，燒瓶中壓強(qiáng)的變化如圖3所示。CO2與水反應(yīng)生成了；D點(diǎn)壓強(qiáng)大于B點(diǎn)壓強(qiáng)，你的解釋是。
（四）類比二氧化碳，探究氨氣與水發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)
（6）A實(shí)驗(yàn)把含有紫色石蕊的干紙花直接放入干燥的氨氣中，紙花沒有變色；B實(shí)驗(yàn)的目的是；C實(shí)驗(yàn)說明了氨氣與水反應(yīng)生成NH3?H2O，NH3?H2O解離出使紙花變色。發(fā)布：2024/11/7 8:0:2組卷：37引用：2難度：0.9
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