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  • 1. (2017·大兴模拟) 在探究二氧化碳性质的实验课上,同学们把一瓶CO2气体(排空气法收集,并已验满)倒扣在盛水的水槽中,有的小组没有观察到水压入瓶中,有的小组观察到少量水压入瓶中。针对课堂中出现的现象,化学小组的同学在课外进行了探究。
    【提出问题】按教材的说法“1体积水大约能溶解1体积CO2”,水槽中的水足够把集气瓶中的CO2气体全部溶解,为什么集气瓶中的水面不上升或上升很少呢?

    1. (1) 【作出猜想】①.排空气法收集到的CO2气体可能不纯。

      ②.

    2. (2) 【进行实验】小组同学分别用排空气法和排水法各收集2瓶CO2 , 重复图B实验,在不同时间测得压入的水量占集气瓶容积的百分数,数据见表1。(已知:CO2在饱和碳酸氢钠溶液中溶解度很小)

      表1     24小时内CO2溶解情况

      气体样本

      1

      2

      3

      4

      收集方法

      向上排空气法

      向上排空气法

      排水法

      排水法

      2小时

      13.7%

      15.0%

      15.3%

      15.1%

      24小时

      35.7%

      56.3%

      94.2%

      93.6%

      实验室制CO2的化学反应方程式为

    3. (3) 【得出结论】

      课堂中同学们没有观察到预期实验现象的原因是

    4. (4) 【实验反思】

      该实验引发了同学们对向上排空气法收集CO2的纯度及CO2收集方法的思考。

      ①向上排空气法收集CO2的纯度。

      小组同学用容积为 150mL 的集气瓶,装入部分水,留一定量的空气,用CO2排出这些水。用此法收集到占空气体积分数不同的CO2气体,再将燃着的木条伸入集气瓶中,观察是否熄灭。试验不同浓度的CO2使燃着的木条熄灭的情况,实验结果见表 2。

      表2  占空气体积分数不同的CO2使燃着的木条熄灭情况


      实验1

      实验2

      实验3

      实验4

      集气瓶中预留水的体积

      60mL

      45mL

      42mL

      39mL

      CO2的体积分数

      40%

      30%

      X

      26%

      燃着的木条状况

      不灭

      上表中X的值为

      ②排水法和向上排空气法收集气体所需时间对照

      小组同学分4组用排水法和排空气法分别收集1瓶(集气瓶容积相同)CO2气体,记录所需时间,如表3所示。

      表3 排水法和向上排空气法收集1瓶气体所需时间对照


      1

      2

      3

      4

      排水法

      35"

      43"

      43"

      43"

      排空气法

      1'57"

      1'15"

      1'4"

      1'12"

      ① 每次收集气体时,需要反应开始一段时间后再收集,其原因是

      ② 综合上述实验,请你对CO2的两种收集方法做出评价:

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