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
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?
【作出猜想】1、排空气法收集到的CO2气体可能不纯.
2、___.
3、…
【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1234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___.
【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___.
【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60mL45mL42mL39mLCO2的体积分数40%30%X26%燃着的木条状况灭灭灭不灭上表中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
1234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:___.