Question

20．結(jié)合教材中關(guān)于二氧化碳收集方法的描述：二氧化碳能溶于水，一般不用排水法收集．某化學(xué)小組分成兩組進行實驗，研究是否能用排水法收集二氧化碳的問題．
【查閱資料】二氧化碳不溶于飽和碳酸氫鈉溶液．
【知識儲備】寫出下列化學(xué)方程式：
①實驗室制備二氧化碳的反應(yīng)CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
②二氧化碳與水反應(yīng)CO₂+H₂O=H₂CO₃．
（1）實驗一：
步驟一：室溫下，取大小相同的兩個集氣瓶，用向上排空氣法收集兩瓶二氧化碳?xì)怏w，小心地由瓶壁向瓶中各加入半瓶蒸餾水，瓶1用玻璃片蓋好，瓶2蓋上膠塞迅速振蕩后，取下膠塞蓋好玻璃片，兩瓶靜置相同的時間．
步驟二用燃著的木條同時伸入兩瓶，觀察到瓶1中的木條熄滅比瓶2中的快．
【實驗結(jié)論】該實驗說明，二氧化碳溶于水的量的多少與C（填字母序號）有關(guān)．
A．水量的多少   B．水的溫度   C．氣體與水的接觸面積  D．氣體與水的接觸時間
【實驗二】

室溫下，用圖1所示裝置向試管內(nèi)長時間通入二氧化碳；用圖2所示裝置，收集一瓶二氧化碳．用pH計測得室溫下三種液體的pH，記入下表．

液體	所用蒸餾水	試管內(nèi)	燒杯內(nèi)
pH	a1	a2	a3=6.94

【實驗結(jié)論】
由a₃數(shù)據(jù)可知，用圖2所示裝置收集二氧化碳時，二氧化碳在水中溶解的量很�。�
根據(jù)上述結(jié)論，推測a₁、a₂和a₃由小到大的順序是a₂＜a₃＜a₁．
【反思與交流】飽和碳酸氫鈉溶液的作用是除去揮發(fā)出的HCl．
【實驗結(jié)論】用圖2所示裝置，可以收集二氧化碳．

Answer 1

分析 根據(jù)實驗室制備二氧化碳的反應(yīng)原理和二氧化碳與水的反應(yīng)寫化學(xué)方程式；
（1）根據(jù)實驗信息解答；
（2）根據(jù)圖示推測裝置各處PH的大小；根據(jù)碳酸氫鈉溶液性質(zhì)解答；

解答 ①實驗室制備二氧化碳的反應(yīng)原理是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O； ②C二氧化碳與水的反應(yīng)的原理是CO₂+H₂O=H₂CO₃
（1）二氧化碳溶于水的量的多少與氣體與水的接觸面積有直接關(guān)系；
（2）由圖1可知a₁=7、a₂＜7和a₃=6.94，所以a₁、a₂和a₃由小到大的順序a₂＜a₃＜a₁；
飽和碳酸氫鈉溶液的作用是與揮發(fā)出的HCl反應(yīng)．
故答案為：
①CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O    ②CO₂+H₂O=H₂CO₃
（1）C
（2）a₂＜a₃＜a₁   除去揮發(fā)出的HCl

點評 本題考查了常見氣體的制取裝置、收集方法等的選擇，并在此基礎(chǔ)上進行拓展，關(guān)鍵是明確發(fā)生裝置、收集方法選擇的依據(jù)．