【題目】CO2復(fù)習(xí)課上,小組合作激發(fā)了師生學(xué)習(xí)的熱情:

(一)老師設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,既可用于制取CO2,又可用于探究CO2性質(zhì)。

說明:①裝置I 中盛放的藥品是石灰石和稀鹽酸。

②裝置III 中在小試管外壁貼有4片試紙:其中兩端的兩片用紫色石蕊溶液潤(rùn)濕,中間兩片用紫色石蕊溶液浸過并曬干。

1)實(shí)驗(yàn)時(shí),打開K1,關(guān)閉K2,可用來制備CO2中反應(yīng)的化學(xué)式表達(dá)式為_________________,檢驗(yàn)II 中氣體收集滿的方法是 ________________。

2)實(shí)驗(yàn)時(shí),關(guān)閉K1,打開K2,可用于探究CO2的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)III 中出現(xiàn)的現(xiàn)象是___________,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)式表達(dá)式為______,該實(shí)驗(yàn)說明CO2具有的性質(zhì)是_______________ _____________。

(二)同學(xué)們把一瓶CO2氣體(排空氣法收集,并已驗(yàn)滿)倒扣在盛水的水槽中,有的小組沒有觀察到水壓入瓶中,有的小組觀察到少量水壓入瓶中。針對(duì)課堂中出現(xiàn)的現(xiàn)象,化學(xué)小組的同學(xué)在課外進(jìn)行了探究。

(提出問題)按教材的說法“1體積水大約能溶解1體積CO2,水槽中的水足夠把集氣瓶中的CO2氣體全部溶解,為什么集氣瓶中的水面不上升或上升很少呢?

(作出猜想)①排空氣法收集到的CO2氣體可能不純。

____

……

(進(jìn)行實(shí)驗(yàn))小組同學(xué)分別用排空氣法和排水法各收集2CO2,重復(fù)圖B實(shí)驗(yàn),在不同時(shí)間測(cè)得壓入的水量占集氣瓶容積的百分?jǐn)?shù),數(shù)據(jù)如下表。(已知:CO2在飽和碳酸氫鈉溶液中溶解度很。

氣體樣本

1

2

3

4

收集方法

向上排空氣法

向上排空氣法

排水法

排水法

2小時(shí)

13.7%

15.0%

15.3%

15.1%

24小時(shí)

35.7%

56.3%

94.2%

93.6%

(得出結(jié)論)課堂中同學(xué)們沒有觀察到預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因是________。

(實(shí)驗(yàn)反思)該實(shí)驗(yàn)引發(fā)了同學(xué)們對(duì)向上排空氣法收集CO2的純度及CO2收集方法的思考。

1)向上排空氣法收集CO2的純度。

小組同學(xué)用容積為150mL 的集氣瓶,裝入部分水,留一定量的空氣,用CO2排出這些水。用此法收集到占空氣體積分?jǐn)?shù)不同的CO2氣體,再將燃著的木條伸入集氣瓶中,觀察是否熄滅。試驗(yàn)不同濃度的CO2使燃著的木條熄滅的情況,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表 。

實(shí)驗(yàn)1

實(shí)驗(yàn)2

實(shí)驗(yàn)3

實(shí)驗(yàn)4

集氣瓶中預(yù)留水的體積

60mL

45mL

42mL

39mL

CO2的體積分?jǐn)?shù)

40%

30%

X

26%

燃著的木條狀況

不滅

上表中X的值為________

2)排水法和向上排空氣法收集氣體所需時(shí)間對(duì)照小組同學(xué)分4組用排水法和排空氣法分別收集1瓶(集氣瓶容積相同)CO2氣體,記錄所需時(shí)間,如下表所示。

1

2

3

4

排水法

35"

43"

43"

43"

排空氣法

1'57"

1'15"

1'4"

1'12"

①每次收集氣體時(shí),需要反應(yīng)開始一段時(shí)間后再收集,其原因是_______。

②綜合上述實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你對(duì)CO2的兩種收集方法做出評(píng)價(jià):________。

【答案】CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2 將燃著的木條放至導(dǎo)管口a處,木條熄滅說明收集滿 干燥試紙無變化,濕潤(rùn)試紙由下至上依次變紅 CO2+H2OH2CO3 密度比空氣大 能與水反應(yīng) CO2溶于水需要時(shí)間較長(zhǎng) 時(shí)間短,排空氣法收集的氣體不純 28% 排出裝置內(nèi)的空氣 排水法比排空氣法收集的氣體純度高且收集時(shí)間短

【解析】

1)反應(yīng)物是碳酸鈣和鹽酸,生成物是氯化鈣、水、二氧化碳,用觀察法配平即可,二氧化碳后面標(biāo)上上升符號(hào);由于二氧化碳既不能燃燒,也不支持燃燒,所以將燃著的木條放至導(dǎo)管口a處,木條熄滅,說明收集滿;
2)因?yàn)樗崮苁節(jié)駶?rùn)的石蕊試紙變紅,并且二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,所以濕潤(rùn)試紙變紅,干燥的不變紅,又因?yàn)槎趸济芏缺瓤諝獯,所以最下面的試紙先變紅,上邊的后變紅,寫方程式時(shí)反應(yīng)物是二氧化碳和水,生成物是碳酸已經(jīng)平了,把短線改成等號(hào)就行,通過這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能說明二氧化碳的密度比空氣大,能與水反應(yīng)生成碳酸.
故答案為:(1CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑;將燃著的木條放至導(dǎo)管口a處,木條熄滅說明收集滿;2)干燥試紙無變化,濕潤(rùn)試紙由下至上依次變紅;CO2+H2OH2CO3;密度比空氣大,能與水反應(yīng);
[作出猜想]根據(jù)探究過程可以看出,要探究在不同時(shí)間測(cè)得壓入的水量占集氣瓶容積的百分?jǐn)?shù)所以可以推知猜想,故猜想2CO2溶于水需要時(shí)間較長(zhǎng);
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]實(shí)驗(yàn)室用碳酸鈣和稀鹽酸制二氧化碳,化學(xué)方程式為:CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O
[得出結(jié)論]從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,時(shí)間越長(zhǎng)溶解越充分,時(shí)間越短溶解越少,收集的氣體不純,所以沒有觀察到預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;
[實(shí)驗(yàn)反思]從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,42mL/150mL×100%=28%;收集氣體時(shí),需要反應(yīng)開始一段時(shí)間后再收集,目的是排出裝置內(nèi)的空氣,防止氣體不純;從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出排水法比排空氣法收集的氣體純度高且收集時(shí)間短;

故答案為:[作出猜想]CO2溶于水需要時(shí)間較長(zhǎng);
[得出結(jié)論]時(shí)間短,排空氣法收集的氣體不純;
[實(shí)驗(yàn)反思]128%;
2)①排出裝置內(nèi)的空氣;
②排水法比排空氣法收集的氣體純度高且收集時(shí)間短

練習(xí)冊(cè)系列答案
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1B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:__________;

2)實(shí)驗(yàn)過程中C裝置現(xiàn)象是____________,反應(yīng)前先通一氧化碳的目的是______

3)下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)的分析正確的是______(選填編號(hào)).

①實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先熄滅D處酒精燈。

②反應(yīng)開始后通入一氧化碳的質(zhì)量等于C中增加的質(zhì)量。

③反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)通入一氧化碳可防止C中液體被倒吸。

4)反應(yīng)結(jié)束時(shí)B中固體減少的質(zhì)量為0.8g,C中增加的質(zhì)量為______ g.

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(1)從圖中可以得出該反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么?

(2)簡(jiǎn)要說明小英做實(shí)驗(yàn)的步驟。

(3)小英在實(shí)驗(yàn)過程中意外發(fā)現(xiàn)有氣泡出現(xiàn),請(qǐng)用化學(xué)方程式說明原因。

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A. 過氧化氫、水所含元素種類不同

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C. 二氧化錳可以增大過氧化氫分解生成氧氣的量

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(2)實(shí)驗(yàn)室中完成反應(yīng)2時(shí),固體顏色的變化是____。

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2中反應(yīng)為:2FeTiO36C7Cl2 2X2TiCl46CO,則X ;

3中氬氣(Ar)作保護(hù)氣,發(fā)生的置換反應(yīng)是 ;

4中為使原料全部轉(zhuǎn)化為甲醇,理論上COH2投料的質(zhì)量比為 。

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