8. 新趋势 项目式探究 某学习小组对二氧化碳展开了一系列的探究。
(一)验证$\ce{CO_{2}}$性质
图1是验证$\ce{CO_{2}}$性质的实验装置,
实验时,持续通入$\ce{CO_{2}}$。

步骤Ⅰ:打开$\mathrm{K}_{1}$,关闭$\mathrm{K}_{2}$,观察现象。
步骤Ⅱ:关闭$\mathrm{K}_{1}$,打开$\mathrm{K}_{2}$,加热水,一段时间后,观察现象。
(1)步骤Ⅰ:烧杯中的现象为
(2)根据步骤Ⅰ和Ⅱ的实验现象,证明了二氧化碳具有的化学性质是
(二)探究是否可用排水集气法收集到$\ce{CO_{2}}$
利用传感器对是否可用排水集气法收集到$\ce{CO_{2}}$展开探究,实验装置如图2所示:

(3)实验步骤如下:
①按实验装置图2组装仪器。
②用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶注入50 mL空气,并一直压住注射器,若压强传感器的读数
③打开活塞A,将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中,反应一段时间后,常用
④用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15 mL $\ce{H_{2}O}$,观察两分钟之内体系的压强变化如图3所示。

(4)图3中30 s后体系的压强瞬间增大的原因是
(5)经过测算,消耗$\ce{CO_{2}}$的量约为收集到的$\ce{CO_{2}}$总量的0.53%,因此排水集气法
(一)验证$\ce{CO_{2}}$性质
图1是验证$\ce{CO_{2}}$性质的实验装置,
实验时,持续通入$\ce{CO_{2}}$。
步骤Ⅰ:打开$\mathrm{K}_{1}$,关闭$\mathrm{K}_{2}$,观察现象。
步骤Ⅱ:关闭$\mathrm{K}_{1}$,打开$\mathrm{K}_{2}$,加热水,一段时间后,观察现象。
(1)步骤Ⅰ:烧杯中的现象为
蜡烛由低到高依次熄灭
,说明$\ce{CO_{2}}$具有的化学性质是二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧
。(2)根据步骤Ⅰ和Ⅱ的实验现象,证明了二氧化碳具有的化学性质是
$\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$
(用化学方程式表示)。(二)探究是否可用排水集气法收集到$\ce{CO_{2}}$
利用传感器对是否可用排水集气法收集到$\ce{CO_{2}}$展开探究,实验装置如图2所示:
(3)实验步骤如下:
①按实验装置图2组装仪器。
②用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶注入50 mL空气,并一直压住注射器,若压强传感器的读数
突然增大后,维持一段时间不变
,证明装置气密性良好。③打开活塞A,将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中,反应一段时间后,常用
燃着的木条
放在A处进行验满,收集满后迅速关闭活塞A,并用止水夹夹住导气管B处。④用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15 mL $\ce{H_{2}O}$,观察两分钟之内体系的压强变化如图3所示。
(4)图3中30 s后体系的压强瞬间增大的原因是
注入了15 mL水,三颈烧瓶内空间变小,气体被压缩,导致压强瞬间增大
,之后到100 s之间压强又逐渐减小的原因是二氧化碳溶于水且与水反应
。(5)经过测算,消耗$\ce{CO_{2}}$的量约为收集到的$\ce{CO_{2}}$总量的0.53%,因此排水集气法
可以
(填"可以"或"不可以")收集到$\ce{CO_{2}}$气体。答案
8. (1)蜡烛由低到高依次熄灭 二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧 (2)$\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$ (3)②突然增大后,维持一段时间不变 ③燃着的木条 (4)注入了15 mL水,三颈烧瓶内空间变小,气体被压缩,导致压强瞬间增大 二氧化碳溶于水且与水反应 (5)可以
解析:(1)步骤Ⅰ:烧杯中的现象为蜡烛由低到高依次熄灭,蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,下层蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,其中不燃烧、不支持燃烧属于化学性质。(2)步骤Ⅰ中打开$\mathrm{K}_{1}$,关闭$\mathrm{K}_{2}$,紫色石蕊小花不变色,说明二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊小花变色,步骤Ⅱ中关闭$\mathrm{K}_{1}$,打开$\mathrm{K}_{2}$,加热水,水受热蒸发变成水蒸气,紫色石蕊小花变红,说明二氧化碳能与水反应生成酸性物质,即碳酸,使紫色石蕊小花变红,其反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$。(3)②用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶注入50 mL空气,并一直压住注射器,若压强传感器的读数突然增大后,维持一段时间不变,证明装置气密性良好。③二氧化碳不能支持燃烧,能使燃着的木条熄灭。实验中可用燃着的木条放在A处进行验满,燃着的木条熄灭说明收集满了。(4)图3中30 s后体系的压强瞬间增大的原因是注入了15 mL水,三颈烧瓶内空间变小,气体被压缩,导致压强瞬间增大;30~100 s之间压强逐渐减小的原因是二氧化碳溶于水且与水反应。(5)经过测算,消耗$\ce{CO_{2}}$的量约为收集到的$\ce{CO_{2}}$总量的0.53%,可见消耗的二氧化碳量较少,因此排水集气法可以收集到$\ce{CO_{2}}$气体。
解析:(1)步骤Ⅰ:烧杯中的现象为蜡烛由低到高依次熄灭,蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,下层蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,其中不燃烧、不支持燃烧属于化学性质。(2)步骤Ⅰ中打开$\mathrm{K}_{1}$,关闭$\mathrm{K}_{2}$,紫色石蕊小花不变色,说明二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊小花变色,步骤Ⅱ中关闭$\mathrm{K}_{1}$,打开$\mathrm{K}_{2}$,加热水,水受热蒸发变成水蒸气,紫色石蕊小花变红,说明二氧化碳能与水反应生成酸性物质,即碳酸,使紫色石蕊小花变红,其反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}}$。(3)②用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶注入50 mL空气,并一直压住注射器,若压强传感器的读数突然增大后,维持一段时间不变,证明装置气密性良好。③二氧化碳不能支持燃烧,能使燃着的木条熄灭。实验中可用燃着的木条放在A处进行验满,燃着的木条熄灭说明收集满了。(4)图3中30 s后体系的压强瞬间增大的原因是注入了15 mL水,三颈烧瓶内空间变小,气体被压缩,导致压强瞬间增大;30~100 s之间压强逐渐减小的原因是二氧化碳溶于水且与水反应。(5)经过测算,消耗$\ce{CO_{2}}$的量约为收集到的$\ce{CO_{2}}$总量的0.53%,可见消耗的二氧化碳量较少,因此排水集气法可以收集到$\ce{CO_{2}}$气体。
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