20.实验室制取二氧化碳是初中化学八个基础实验之一。化学兴趣小组从以下方面进行了研究。
(一)制取装置的研究
(1)装置A~C是常见的制取二氧化碳的发生装置,制取二氧化碳的化学方程式为
。装置D~F是改进装置,其中不能起到“控制反应发生和停止”效果的是
。
(2)用图1装置制取、收集CO
2,并将燃着的木条放在集气瓶口处,同时利用数据采集器和传感器测定并记录木条燃烧情况变化时对应的CO
2体积分数。
实验测得的数据见表。
CO2的体积分数/% | 34.4 | 36.3 | 39.2 | 43.1 | 44.3 | 48.8 | 51.5 |
木条的燃烧状况 | 正常燃烧 | 正常燃烧 | 火焰变小 | 火焰变小 | 火焰熄灭 | 火焰熄灭 | 火焰熄灭 |
当瓶内O
2的体积分数为10%时,放在瓶口的木条
(填“正常燃烧”“火焰变小”或“火焰熄灭”)。
【反思】
(3)如果用排空气法收集体积分数更大的二氧化碳,则需要在木条熄灭后
(填一种操作)。
(二)气体性质的研究
利用已收集满250mL CO
2的2个烧瓶进行实验如图2所示。同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞;一段时间后,同时振荡两个烧瓶。分别得到如图3所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图。
回答下列问题:
(4)检查装置气密性的方法
。
(5)两个实验ab段压强都快速增大的原因是
。
(6)步骤中“一段时间后,同时振荡两个烧瓶”的时间是指
。
(7)用注射器加入液体而不用长颈漏斗原因
。
(8)根据图3所示曲线,可以得出的结论是
(填字母序号)。
A.二氧化碳能溶于水
B.二氧化碳能与水发生反应
C.二氧化碳能与氢氧化钙反应
D.检验二氧化碳用澄清石灰水
(9)根据图3中曲线1所得出的相应结论,还可以完成图4实验,在室温下将容积为250毫升的广口瓶注满蒸馏水,通过导管缓慢通入300毫升CO
2。则在量筒中收集到的水约为
毫升。
(三)测量气体的研究
利用图5装置还可以粗略测定收集的CO
2的体积。
(10)让Y形管中药品反应的操作是:
。
(11)反应结束后进行读数,读数前需要调节水准管与量气管液面相平的原因是
。
(12)取大理石样品质量ag,实验中加入足量稀盐酸前左侧量气管液面读数为V
1mL,最后读数为V
2mL,若该实验条件下CO
2密度为bg/mL,则大理石样品中碳酸钙质量分数表达式为:
。