二氧化碳能溶于水，并能與水反應(yīng)生成碳酸，所以很多資料上都認(rèn)為二氧化碳一般不用排水法收集。那二氧化碳氣體究竟能否用排水法收集呢？某化學(xué)興趣小組利用如圖1所示的兩套裝置進行了深入的探究。
請寫出石灰石與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
。
【定性實驗】實驗后，裝置Ⅱ水槽中的液體應(yīng)該呈酸性，向此液體中滴加紫色石蕊試液，溶液顏色會變?yōu)?紅色
紅色
。但是取幾次實驗后的液體樣品，滴加紫色石蕊試液，均無明顯變色現(xiàn)象，對此你認(rèn)為可能的原因是 二氧化碳在水中溶解度較小
二氧化碳在水中溶解度較小
。
【定量實驗】采用數(shù)字化實驗測定排水法和向上排空氣法收集的二氧化碳純凈度的差異。因?qū)嶒炘O(shè)備有限，本實驗通過氧氣傳感器測出收集氣體中殘留的氧氣（來自于空氣），推算出空氣的含量，再求出CO2的含量。請?zhí)顚懭绫肀砀裰邢鄳?yīng)的空白（精確到1%即可）：
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測得氧氣含量 |
推算出CO2含量 |
結(jié)論 |
| 排空氣法 |
6.6% |
69% |
排水法收集到的二氧化碳更純凈 |
| 排水法 |
4.2% |
80% 80%
|
通過實驗可知，若對CO
2純度要求較高，應(yīng)該使用排水法收集二氧化碳。
【實驗反思】利用裝置Ⅰ和裝置Ⅱ收集到的二氧化碳都會混有少量空氣，原因是
錐形瓶中的空氣隨二氧化碳氣體進入集氣瓶
錐形瓶中的空氣隨二氧化碳氣體進入集氣瓶
。
【交流討論】證明排水法比排空氣法所收集的二氧化碳氣體純度更高，還有什么方法？
向兩集氣瓶中分別加入相同體積、相同濃度的澄清石灰水，振蕩，觀察變渾濁的程度
向兩集氣瓶中分別加入相同體積、相同濃度的澄清石灰水，振蕩，觀察變渾濁的程度
。
【拓展應(yīng)用】利用傳感器對二氧化碳性質(zhì)再探究。
步驟1：如圖2所示裝置的氣密性良好，三瓶250mL的燒瓶內(nèi)收集滿CO
2氣體，三個注射器內(nèi)各裝有等體積的液體（分別是水、飽和石灰水、氫氧化鈉濃溶液）。連接好裝置和壓強傳感器。
步驟2：三位同學(xué)同時迅速將注射器內(nèi)等體積的液體（水、飽和石灰水、氫氧化鈉濃溶液）注入各自燒瓶中，關(guān)閉活塞。
步驟3：一段時間后，同時振蕩燒瓶。觀察傳感器定量實時地傳回?zé)績?nèi)氣壓變化形成的圖象情況如圖3所示。
【查閱資料】氫氧化鈣微溶于水，氫氧化鈉易溶于水，兩種物質(zhì)均可與CO
2發(fā)生反應(yīng)。
（1）導(dǎo)致曲線AB段氣壓增大的主要原因是
注射器中液體加入燒瓶中時速度太快，而反應(yīng)程度較小
注射器中液體加入燒瓶中時速度太快，而反應(yīng)程度較小
。
（2）圖3中曲線1中
CD
CD
段氣壓的變化是由于充分振蕩燒瓶導(dǎo)致的。
（3）利用現(xiàn)有的裝置，在不使用其他試劑的情況下，請寫出除振蕩燒瓶外繼續(xù)降低E點的操作方法：
使燒瓶內(nèi)物質(zhì)冷卻
使燒瓶內(nèi)物質(zhì)冷卻
。
（4）曲線2與曲線3差異較大的原因是
氫氧化鈣微溶于水，飽和氫氧化鈣溶液中含有氫氧化鈣的量很少，影響了二氧化碳的吸收
氫氧化鈣微溶于水，飽和氫氧化鈣溶液中含有氫氧化鈣的量很少，影響了二氧化碳的吸收
。寫出曲線1所反應(yīng)的化學(xué)方程式：
H2O+CO2═H2CO3
H2O+CO2═H2CO3
。
