Question

【題目】某研究小組深入探究排水法收集CO2氣體的可行性，他們通過壓力傳感器測量CO2氣體充滿三頸燒瓶開始2分鐘內三頸燒瓶內的壓強，借助壓強變化計算燒瓶內溶解的CO2氣體占CO2氣體總量的百分數。

實驗過程如下：

I按圖1組裝實驗儀器；

II檢查裝置的氣密性；

III添加藥品，打開活塞A，并將一次性注射器中的稀鹽酸迅速注入容器C中，反應開始后把燃著的木條放在活塞A處，當火焰熄滅時，迅速關閉活塞A，并用止水夾夾住導氣管B處，移去CO2氣體發生裝置；

IV從三頸燒瓶中充滿CO2氣體并關閉活塞A開始計時，每隔1秒記錄一次壓強傳感器的讀數，通過活塞口A向三頸燒瓶注入15mL水，圖2顯示了兩分鐘內體系的壓強變化；

V研究小組通過壓強變化計算得出充滿250mLCO2氣體的三頸燒瓶中注入15mL水，兩分鐘之內僅有約0.53%的CO2氣體溶于水并與水反應。

請回答相關問題：

（1）容器C的名稱為__________。

（2）檢查該裝置氣密性的方法有______。

（3）①請寫出容器C中發生反應的化學方程式：_______。

②加入稀鹽酸前先打開活塞A的目的是______。

（4）結合實驗操作，分析圖2數據，30秒～40秒這一時間段，三頸燒瓶壓強突然增大的原因是_______。

（5）在通常狀況下，1體積的水約能溶解1體積的CO2，增大壓強會溶解得更多。由“兩分鐘之內僅有約0.53%的CO2氣體溶于水并與水反應”推測：CO2氣體溶于水并與水反應的干擾因素可能是_______。通過該實驗，研究小組認為可以用排水法收集CO 2氣體。

Answer 1

【答案】錐形瓶 關閉活塞A、打開B，用注射器向錐形瓶中注入一針筒空氣，按住，若數據采集器顯示的數據突然增大后，維持一段時間不變，說明裝置的氣密性良好 CaCO3+2HC=CaCl2+H2O+CO2↑ 排出裝置中的空氣 注入的15mL水使裝置內的壓強增大 制取二氧化碳時混入的氯化氫雜質氣體（或溶解在水中使得水溶液現酸性）

【解析】

（1）容器C的名稱為錐形瓶；

（2）檢查該裝置氣密性的方法是關閉活塞A、打開B，用注射器向錐形瓶中注入一針筒空氣，按住，若數據采集器顯示的數據突然增大后，維持一段時間不變，說明裝置的氣密性良好；

（3）①碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應方程式為：CaCO3+2HC=CaCl2+H2O+CO2↑；

②加入稀鹽酸前先打開活塞A的目的是排出裝置中的空氣；

（4）結合實驗操作，分析圖2數據，30秒～40秒這一時間段，三頸燒瓶壓強突然增大的原因是注入的15mL水使裝置內的壓強增大；

（5）二氧化碳中混有氯化氫氣體時，氯化氫會優先和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水。由“兩分鐘之內僅有約0.53%的CO2氣體溶于水并與水反應”推測：CO2氣體溶于水并與水反應的干擾因素可能是制取二氧化碳時混入的氯化氫雜質氣體（或溶解在水中使得水溶液現酸性）。