實驗室制取二氧化碳是初中化學八個基礎(chǔ)實驗之一,化學興趣小組從以下方面進行了研究:
(一)制取裝置的研究
用圖1裝置制取、收集CO2,并將燃著的木條放在集氣瓶口處,同時利用數(shù)據(jù)采集器和傳感器測定并記錄木條燃燒情況變化時對應(yīng)的CO2體積分數(shù)。實驗測得的數(shù)據(jù)如表:
CO2的體積分數(shù)/% |
34.4 |
36.3 |
39.2 |
43.1 |
44.3 |
48.8 |
51.5 |
木條的燃燒狀況 |
正常燃燒 |
正常燃燒 |
火焰變小 |
火焰變小 |
火焰熄滅 |
火焰熄滅 |
火焰熄滅 |
(1)當瓶內(nèi)O
2的體積分數(shù)為10%時,放在瓶口的木條的燃燒狀況是
火焰熄滅
火焰熄滅
。(填“正常燃燒”“火焰變小”、“火焰熄滅”)
(2)如果用排空氣法收集體積分數(shù)更大的二氧化碳,則需要在木條熄滅后
繼續(xù)通入二氧化碳一段時間
繼續(xù)通入二氧化碳一段時間
(填一種操作)。
(二)氣體性質(zhì)的研究
利用已收集滿250mLCO
2的2個燒瓶進行實驗如圖2所示,同時迅速將注射器內(nèi)液體全部注入各自燒瓶中,關(guān)閉活塞;一段時間后,同時振蕩兩個燒瓶。分別得到如圖3所示的燒瓶內(nèi)壓強占時間的關(guān)系曲線圖。
(3)檢查圖2裝置氣密性的方法是
封閉右端管口,打開活塞,拉動注射器活塞,松手,如果注射器活塞恢復至原位,說明裝置氣密性良好
封閉右端管口,打開活塞,拉動注射器活塞,松手,如果注射器活塞恢復至原位,說明裝置氣密性良好
。
(4)兩個實驗ab段壓強都快速增大的原因是
快速推入液體時,瓶內(nèi)氣體被壓縮,壓強增大
快速推入液體時,瓶內(nèi)氣體被壓縮,壓強增大
。
(5)步驟中“一段時間后,同時振蕩兩個燒瓶”的時間是指
t2
t2
。
(6)用注射器加入液體而不用長頸漏斗原因
長頸漏斗能形成液封,但瓶內(nèi)液面會隨著壓強變化而導致無法準確測量瓶內(nèi)氣壓變化的大小
長頸漏斗能形成液封,但瓶內(nèi)液面會隨著壓強變化而導致無法準確測量瓶內(nèi)氣壓變化的大小
。
(7)圖3中曲線2對應(yīng)的反應(yīng)是圖2中的實驗
乙
乙
(填“甲”或“乙”),其中發(fā)生的反應(yīng)化學方程式為
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
。
(8)根據(jù)圖3中曲線1所得出的相應(yīng)結(jié)論,還可以完成圖4實驗,在室溫下將容積為250mL的廣口瓶注滿蒸餾水,通過導管緩慢通入300mLCO
2,則在量筒中收集到的水約為
50
50
mL。
(三)測量氣體的研究,利用圖5裝置還可以粗略測定收集的CO
2的體積。
(9)讓Y形管中藥品反應(yīng)的操作是
將Y形管向左傾斜,讓稀鹽酸流入與大理石接觸
將Y形管向左傾斜,讓稀鹽酸流入與大理石接觸
。
(10)反應(yīng)結(jié)束后進行讀數(shù),讀數(shù)前需要調(diào)節(jié)水準管與量氣管液面相平的原因是
防止液面差產(chǎn)生的壓強對測量氣體結(jié)果的影響
防止液面差產(chǎn)生的壓強對測量氣體結(jié)果的影響
。
(11)取大理石樣品質(zhì)量ag,實驗中加入足量稀鹽酸前左側(cè)量氣管液面讀數(shù)為V
1mL,最后讀數(shù)為V
2mL,若該實驗條件下CO
2密度為bg/mL,則大理石樣品中碳酸鈣質(zhì)量分數(shù)表達式為:
。
【答案】火焰熄滅;繼續(xù)通入二氧化碳一段時間;封閉右端管口,打開活塞,拉動注射器活塞,松手,如果注射器活塞恢復至原位,說明裝置氣密性良好;快速推入液體時,瓶內(nèi)氣體被壓縮,壓強增大;t
2;長頸漏斗能形成液封,但瓶內(nèi)液面會隨著壓強變化而導致無法準確測量瓶內(nèi)氣壓變化的大?。灰?;Ca(OH)
2+CO
2=CaCO
3↓+H
2O;50;將Y形管向左傾斜,讓稀鹽酸流入與大理石接觸;防止液面差產(chǎn)生的壓強對測量氣體結(jié)果的影響;
×100%