二氧化碳能溶于水，并能與水反應生成碳酸，所以很多資料上都認為二氧化碳一般不用排水法收集。那二氧化碳氣體究竟能否用排水法收集呢？某化學興趣小組利用如圖1所示的兩套裝置進行了深入的探究。
請寫出石灰石與稀鹽酸反應的化學方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
【定性實驗】實驗后，裝置Ⅱ水槽中的液體應該呈酸性，向此液體中滴加紫色石蕊試液，溶液顏色會變為 紅色紅色。但是取幾次實驗后的液體樣品，滴加紫色石蕊試液，均無明顯變色現象，對此你認為可能的原因是 二氧化碳在水中溶解度較小二氧化碳在水中溶解度較小。
【定量實驗】采用數字化實驗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。因實驗設備有限，本實驗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。請填寫如表表格中相應的空白（精確到1%即可）：
| 測得氧氣含量 | 推算出CO2含量 | 結論 | |
| 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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【實驗反思】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氣體進入集氣瓶
錐形瓶中的空氣隨二氧化碳氣體進入集氣瓶
。【交流討論】證明排水法比排空氣法所收集的二氧化碳氣體純度更高，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
。【拓展應用】利用傳感器對二氧化碳性質再探究。
步驟1：如圖2所示裝置的氣密性良好，三瓶250mL的燒瓶內收集滿CO2氣體，三個注射器內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）。連接好裝置和壓強傳感器。
步驟2：三位同學同時迅速將注射器內等體積的液體（水、飽和石灰水、氫氧化鈉濃溶液）注入各自燒瓶中，關閉活塞。
步驟3：一段時間后，同時振蕩燒瓶。觀察傳感器定量實時地傳回燒瓶內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，兩種物質均可與CO2發生反應。
（1）導致曲線AB段氣壓增大的主要原因是
注射器中液體加入燒瓶中時速度太快，而反應程度較小
注射器中液體加入燒瓶中時速度太快，而反應程度較小
。（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致的。（3）利用現有的裝置，在不使用其他試劑的情況下，請寫出除振蕩燒瓶外繼續降低E點的操作方法：
使燒瓶內物質冷卻
使燒瓶內物質冷卻
。（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所反應的化學方程式：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氣體進入集氣瓶；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速度太快，而反應程度較小；CD；使燒瓶內物質冷卻；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】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：145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，裝置如圖所示。
（1）A瓶觀察到的現象是。
（2）B瓶中發生反應的化學方程式為。
（3）證明NaOH能與CO2反應的現象是。發布：2024/12/25 12:0:1組卷：73引用：3難度：0.7 -
2．化學是以實驗為基礎的科學，實驗是科學探究的重要手段，學習了CO2的溶解性后，同學們對溶解了CO2的水作了進一步探究。
【提出問題】CO2在溶于水時，是否有CO2與水反應呢？
【進行實驗】興趣小組的同學找來軟塑料瓶進行了一系列的探究活動，請你參與：
（1）甲同學想通過證明反應物消耗或較少。按如圖所示進行實驗，打開瓶蓋，迅速將燒杯內的水倒入瓶中并擰緊瓶蓋，振蕩，一會后發現，得出結論：CO2能與水反應。
【反思交流1】
（2）乙同學認為甲同學的實驗不足以證明CO2能與水反應，乙同學的理由是。
【補充實驗】乙同學取少量甲同學實驗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，乙同學認為這可以說明CO2能與水反應（提示：石蕊是一種遇酸變紅的紫色液體）。
【反思交流2】
（3）丙同學認為乙同學的實驗也不足以證明CO2能與水反應。其理由是。
【再次實驗】
（4）該興趣小組的同學經過思考、討論，設計了如下實驗方案，探究CO2能與水反應，請你完成如下實驗報告。
【得出結論】CO2能與水反應并生成了碳酸實驗操作 實驗現象 結論 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把實驗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）乙同學和興趣小組的同學在探究沒有明顯現象的反應（如：CO2與水的反應）是通過的方法來證明的。發布：2024/12/9 16:0:6組卷：110引用：2難度：0.7 -
3．某化學社團同學開展了二氧化碳制取和性質實驗等一系列項目式學習研究。
（一）濃鹽酸的稀釋
（1）實驗室只有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量分數為9%的稀鹽酸，需要水的質量為。
（二）二氧化碳的制取
根據如下實驗裝置，回答下列問題：
（3）A、B裝置均可作實驗室制取CO2的發生裝置，與A裝置相比，B裝置的優點是。
（4）若用裝置C收集CO2，氣體應從（選填“①”或“②”）端通入。
（三）探究CO2與水的反應
（5）已知某實驗條件下，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，同學們收集了一燒瓶CO2并利用圖2所示裝置進行實驗。他們將注射器里的蒸餾水全部壓入燒瓶中，振蕩，燒瓶中壓強的變化如圖3所示。CO2與水反應生成了；D點壓強大于B點壓強，你的解釋是。
（四）類比二氧化碳，探究氨氣與水發生的化學反應
（6）A實驗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實驗的目的是；C實驗說明了氨氣與水反應生成NH3?H2O，NH3?H2O解離出使紙花變色。發布：2024/11/7 8:0:2組卷：39引用：2難度：0.9