某学校科学兴趣小组想设计一个实验，来模拟研究CO2浓度增加是否增大地球“温室效应”。他们查阅了有关数据：并设计了下面的实验和操作步...

题文

（2011年浙江杭州，38题）某学校科学兴趣小组想设计一个实验，来模拟研究CO₂浓度增加是否增大地球“温室效应”。他们查阅了有关数据：并设计了下面的实验和操作步骤：
Ⅰ、在两只同样的玻璃瓶里分别充满CO₂和空气，并编号为甲、乙，塞紧带有同样温度计的橡皮塞。再把两只玻璃瓶放在阳光下照射（如下图），观察甲、乙瓶中的温度变化。



Ⅱ、、阳光持续照射，间隔一定时间测量两玻璃瓶温度值，并记录（见下表）



请回答下列问题：
(1)、写出实验室制取CO₂的化学方程式                   。
(2)、往瓶中充CO₂时，验证瓶中已充满了CO₂的方法是                               。
(3)、该实验中，照射同样时间，根据上表的数据，比较甲、乙瓶温度变化的规律是           
                                                           。
(4)、该实验中，在阳光照射下，影响甲、乙瓶温度不同的原因，除了CO₂的温室效应以外，还有的可能原因是（写出一点即可）                                                  
同学认为根据该模拟实验的目的，实验设计存在问题，你认为是（写出一点即可）        
                                                。

题型：未知 难度：其他题型

答案

⑴CaCO₃ + 2HCl ＝CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
⑵用燃着的木条放在集气瓶口，观察火焰是否熄灭，若火焰熄灭，则说明二氧化碳已充满。
⑶开始一段时间内，甲瓶温度高于乙瓶（或甲瓶比乙瓶升温快），最后两瓶温度趋于一致
⑷两种气体的比热不同，瓶中气体的质量不同等
⑸该实验没有模拟地球的生态系统，实验使用了纯净的二氧化碳等

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解析

分析：（1）熟记实验室制取CO₂的化学方程式；
（2）往瓶中充CO₂时，回顾验证瓶中已充满了CO₂的方法；
（3）通过“阳光持续照射，间隔一定时间测量两玻璃瓶温度值，并记录”的表格可知甲、乙瓶温度变化的规律；
（4）根据“
CO₂
空气
25⁰C，1标准大气压气体的比热
0.684千焦/（千克?℃）
0.72千焦/（千克?℃）
0⁰C，1标准大气压气体的密度
1.96克/升
1.29克/升
”可知其比热、质量也有可能影响温度；
（5）有同学认为根据该模拟实验的目的，实验设计存在问题，没有结合实际环境．
解答：解：（1）正确书写实验室制取CO₂的化学方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）往瓶中充CO₂时，验证瓶中已充满了CO₂的方法为：用燃着的木条伸到集气瓶口，如果熄灭，则证明已充满了CO₂；
（3）该实验中，照射同样时间，根据上表的数据，比较甲、乙瓶温度变化的规律是：开始一段时间内，甲瓶温度高于乙瓶（或甲瓶比乙瓶升温快），最后两瓶温度趋于一致；
（4）根据
CO₂
空气
25⁰C，1标准大气压气体的比热
0.684千焦/（千克?℃）
0.72千焦/（千克?℃）
0⁰C，1标准大气压气体的密度
1.96克/升
1.29克/升
，则该实验中，在阳光照射下，影响甲、乙瓶温度不同的原因，除了CO₂的温室效应以外，还有的可能原因是：两种气体的比热不同或瓶中的气体的质量不同等；
（5）有同学认为根据该模拟实验的目的，实验设计存在问题：该实验没有模拟地球的生态系统或实验使用了纯净的二氧化碳等．
故答为：（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）用燃着的木条伸到集气瓶口，如果熄灭，则证明已充满了CO₂；
（3）开始一段时间内，甲瓶温度高于乙瓶（或甲瓶比乙瓶升温快），最后两瓶温度趋于一致；
（4）两种气体的比热不同或瓶中的气体的质量不同等；
（5）该实验没有模拟地球的生态系统或实验使用了纯净的二氧化碳等

考点

据考高分专家说，试题“（2011年浙江杭州，38题）某学校科学.....”主要考查你对 [二氧化碳的制取和收集 ]考点的理解。

二氧化碳的制取和收集

二氧化碳的制取和收集：

1.原理和药品：CaCO₃ + 2HCl === CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
2.装置：固液混合不加热
（1）发生装置
 


A装置为简易装置，不便于加液体；
B，C使用了长颈漏斗，便于添加液体，使用B、C装置时应注意，长颈漏斗下端管日应伸入液面以下，防止产生的气体从长颈漏斗逸出；
D装置使用了分液漏斗，便于加酸，还可以利用活塞控制反应。
（2）收集装置：二氧化碳溶于水，所以不能用排水法收集;其密度比空气大，所以可采用向上排空气法收集。
如图：


3.现象：块状固体不断溶解，产生大量气泡。
4.检验：把产生的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明是二氧化碳。
5.验满：将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条的火焰熄灭，证明已集满。
6.实验步骤
a.检查装置的气密性;
b.装入石灰石(或大理石);
c. 塞紧双孔塞;
d.从长颈漏斗中加入稀盐酸;
e.收集气体;
f.验满。 
7.注意事项：反应物不能用浓盐酸、硫酸、因为浓盐酸易挥发，会挥发出氯化氢气体，使制得的二氧化碳不纯；硫酸不会挥发，但会生成硫酸钙沉淀，沉淀的硫酸根附着在碳酸钙(或石灰石)表面，使碳酸钙(或石灰石)与酸的接触面积变小，最后反应停止！

实验室制取二氧化碳的选择：
实验室用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳。
注意：
(1)不能选用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会橙盖在碳酸钙的表面，阻止反应继续进行。
(2)不能选用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，得不到纯净的二氧化碳气体。
(3)不能用碳酸钠代替石灰石，因为反应太剧烈，产生的气体难以收集。反应速率的快慢与反应物的质量分数和接触面积有关。反应物的接触面积越大，反应物的质量分数越大，反应速率就越快，反之，则越慢。
各组物质反应情况如下表所示：
药品反应速率块状石灰石和稀盐酸产生气泡速率适中石灰石粉末和稀盐酸产生气泡速率很快块状石灰石和稀硫酸产生气泡速率缓慢并逐渐停止碳酸钠粉末和稀盐酸产生气泡速率很快