排水法收集二氧化碳气体的纯度问题探究-论文.pdf

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1、排水法收集二氧化碳气体的纯度问题探究口孙琳高佳君龙琪刘玉玲江苏南京晓庄学院环境科学学院211171摘要采用两种方法探究发现：排水法收集c02气体，气泡均匀冒出时开始收集，得到的第一瓶cO2气体是不纯净的。如果气体发生装置不漏气，排水法收集得到的气体将会随着瓶数的增加越来越纯净。关键词二氧化碳排水法实验探究气体纯度CO，气体的制备是九年级化学的重要内容。说明理由不给分。关于CO，气体的收集问题，一直以来人们研究得综上，用排水法收集CO气体是可行的。较多的是能否用排水法进行收集，而关于排水法2排水法收集二氧化碳气体的纯度探究收集的纯度问题，研究者却很少。本文拟对

2、这个用排水法是否可以收集到纯净的CO气体问题做些探讨和探究。呢?有老师通过氧气探头测定氧气含量，从而问接1排水法收集二氧化碳气体的可行性估算出收集到的气体中CO的浓度。测得：排空气已有越来越多的研究表明：CO气体是可以法收集的气体中氧气含量约是6．6％，换算成空气用排水法进行收集的。人教版九年级化学教材的体积约是35％，二氧化碳的纯度约为65％；排水法第一单元“走进化学世界”中“对人体呼出的气体收集的气体中氧气含量约是4％，换算成空气体积的探究”中，收集呼出的气体就使用排水法。英约是20％，二氧化碳的纯度约为80％。从而得出国剑桥大学审定的一本已经是第二版的

3、化学教科结论：通常情况下可以用排水法收集CO：，而且收书⋯认为：收集CO：气体可以用排水集气法，并集到的CO，气体比排空气法更纯。刊印有收集装置。从理论上分析，用排水法应该是可以收集到2013年，有老师用实验论证并指出“有一定纯净CO，气体的。关键是从什么时候开始收集。流速的二氧化碳气体在水中溶解的量十分有限，一般认为，排水法收集气体是从气泡均匀冒出时且二氧化碳气体在逸出水面时是线性接触面，与开始的。但我们分析，这时的气体应该是不纯净水的接触面积和时间都有限。因此，当用排水法的。因为当气泡均匀冒出时，气体发生装置中还收集二氧化碳时，溶解的二氧化碳和与水发生反

4、有较多空气会被CO：气体带出，所以这时收集到应的量都比较有限”。同年，还有老师通过pH的CO气体应该是不纯的。至少要待气体发生变化来测定CO，溶于水的损失量，得出“正常排装置中的空气完全被排除以后，排水法收集的水法溶解损失的二氧化碳的确很少，可以忽略不CO，气体才会是纯净的。计，排水法收集二氧化碳完全合理”。为了验证上述理论分析是否正确，我们做了苏州市化学中考试卷甚至出现了排水法收集以下实验探究。CO，气体的题目。比如，2007年中考化学卷的第[方法一]启普发生器制取气体加针管注射28(5)题：实验室一般用向上排空气法收集二氧吸收法测CO，气体纯度化碳气体，

5、试问能否用排水法收集二氧化碳?请(1)实验原理说明理由。(已知：通常状况下1L水大约能溶解①二氧化碳气体制取1L二氧化碳气体)。答案：能。因为CO溶解性本实验是定量实验，需要较为纯净的CO气有限，从导管口产生的气泡在水中能较快浮起而体。因此，我们没有采用教材上所说的大理石，而逸出，即二氧化碳气体生成和从水中的逸出的速选用了板结成块状的碳酸钠晶体，这样便于控制率远大于其溶解和水反应的速率。答“CO：溶解反应速率。通过测试我们发现，1mol·L的稀盐度不大”也给分。答“不能”不给分，只答“能”未酸与块状的碳酸钠晶体反应，速率适中，便于收集·10·Educatio

6、nalEquipmentAndExperimentVo1．31，No．7，2015高很多，这一点从图上也能看出来。通过测试发现，3mo／·L的稀盐酸与大理石反应，③第一组实验由于加入的碳酸钠晶体量较速率适中，便于收集气体。多，所以连续收集了5瓶。这样第二瓶和第三瓶CaCO3+2HC1=CaC12十CO2T+H20收集的速率都很快，且第三瓶比第二瓶更纯净。CO：的发生装置到第四瓶和第五瓶的时候，反应速率变慢，收集时为蒸馏烧瓶，如图3问变长，CO：气体的体积分数也依次下降，分别为所示，先加入大理石0．6和0．44。再加入稀盐酸。(6)实验装置的不足与改进②混合气

7、体中二氧化碳的含量测定图制取二氧化碳的发生装置三组实验都出现同样的情况：最后收集的CO，气体反而变得不纯净了。这一点出乎意料。选用1tool·L。。的NaOH溶液吸收CO气体。我们猜测，可能的原因有两个。采用锥形瓶收集CO，气体。因为锥形瓶口小，便第一，随着反应的进行，酸的浓度在不断减于液封。锥形瓶口还可以加上橡皮塞，便于充分小，碳酸钠晶体的量也在减小，反应速率越来越振荡，使瓶中的CO气体与NaOH充分反应。慢，收集一瓶气体需要较长时间。集气瓶在水槽本实验把收集满CO气体的锥形瓶倒扣在里的时间过长，收集到的气体中水蒸气的含量增装有1tool·LNaOH的水槽

8、中，瓶中的CO，气体加，导致CO，的含量变小。被Na