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篇一:[二氧化碳收集装置]关于二氧化碳的两种实验室收集方法的教学研究
关于二氧化碳的两种实验室收集方法的教学研究
毛 明
（江苏省 苏州市教育科学研究院 215004）
摘要：本文从地方区域性中考化学命题、教研活动和课堂实验教学的角度，从教学大纲、化学课程标准及教材的角度探索了二氧化碳的2种实验室收集方法，并对有关教材中将“排水集气法”持“不明确的”或“否定的”说法，提出了作者个人的见解：无论从二氧化碳与水反应的限度和溶解程度，或是二氧化碳气泡与水接触的程度即气泡逸出速率和与水化合及碳酸分解的速率来看，排水法收集二氧化碳不但可能也是可行的。
关键词：二氧化碳 实验室 收集方法 教学研究
二氧化碳气体的实验室收集常用向上排空气法；而对排水法收集二氧化碳气体，我国中学教材、教辅资料等往往采取模糊或否定的态度。笔者为此也曾多次在实验室做过类似对比实验，并观摩、参与了有关教研活动和教师的有关本课题的课堂教学实践，考证了相关内容的大纲、课标和教材，认为有必要就这个问题阐明和提出自己的看法，以期引发同行探讨或反思。
1对排水法收集二氧化碳的教学研究
1.1 “前奏”
自从2007年起，苏州市中考化学卷命题组就有意识地在这个问题上渐渐做起了“文章”。
★苏州市2007 年第28题：
（5）实验室一般用向上排空气法收集二氧化碳气体，试问能否用排水法收集到二氧化碳？请说明理由。（已知：通常状况下1L水大约能溶解1L二氧化碳气体）（原因）
答：能。因为CO2溶解性有限，从导管口产生的气泡在水中能较快浮起而逸出。
（1分，答到“CO2溶解度不大”也给分。答“不能”不给分，只答“能”未说明理由不给分）
★苏州市2008年第18题：
实验室制取下列气体：① 用锌和稀硫酸制取氢气；② 用双氧水和二氧化锰制取氧气；③ 用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体。下列有关说法错误的是
A. 都不需要对气体发生装置加热 B. 都可以用排水法收集气体
C. 都可用向上排空气法收集气体 D. 都可以用相同的发生装置
答案：C（2分）（结论）
★2010年第36题：
（3）排水法收集与排空气法收集CO2的比较（分别用体积相同的2个集气瓶收集）
比较项目
排水法
向上排空气法
收集方法可行性分析
CO2气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率。
CO2密度比空气大，且 ▲ 。
收集过程分析
集满现象：
▲ 。
“验满”分析：因气体无色，故集满与否较难确定。即便用燃着木条移近容器口火焰熄灭，也难以证明空气完全排尽。
向收集到CO2的集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水，并振荡
先浑浊后变澄清所需时间较短。
先浑浊后变澄清所需时间较长。
由上述实验可得结论
① ▲ ；② ▲ 。
答案：（3）不与空气反应（1分，或不与氧气反应）（原因）
集气瓶内液面下降至瓶口，且气泡从瓶口逸出（1分）（现象）
结论：① 排水法集满二氧化碳现象明显或操作方便（1分）
② 排水法收集到的二氧化碳气体浓度或纯度较高（1分）
★2012年第18题
下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是
A．因为二氧化碳在水中的逸出速率大于溶解速率，故也可用排水法收集（原因）
B．因为通常情况下二氧化碳密度大于空气，故能用向上排空气法收集
C．在发生装置中加入块状石灰石和硫酸
D．因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热
答案：C（2分）
在6年时间里，苏州市中考化学试卷中涉及实验室可否用排水法收集的过程、原因和结论的考查有4次，以期引发广大初中化学教师开展对这一问题的探究活动。
1.2有关的教学实践研究
1.2.1一次教师实验调研活动中的展示
2007年下半年立达中学严西平老师*参加苏州市区初中化学教师实验调研活动，就“排水法收集二氧化碳气体”进行了展示，为此获得市区一等奖。
1.2.2一次公开观摩课中的专题展示
2012年11月27日，严西平老师利用数字化传感仪上了《二氧化碳收集方法的探讨》公开课，在江苏省中小学教研室组织的“教学新时空”中展播。
本节课主要研讨了两个问题：一是探究二氧化碳在水中的溶解量究竟有多大？二是探究用排空气法以及排水法收集到的两瓶二氧化碳气体哪瓶更纯。严西平老师主要做了以下实验：
定性对比：通过用2个聚酯瓶都集满二氧化碳，再分别注入等量的半瓶水，1个瓶不振荡；另1个瓶盖旋紧后，用力振荡。结果不振荡的那个瓶几乎没有发生形变，而充分振荡的另一个瓶却变瘪了。
定量对比：通过对制备、收集组合装置中1、2号集气瓶中水样pH的检测，得出结论：排水时二氧化碳的溶解量较小pH较大；充分振荡后，另一瓶溶解量才会增大pH较小。因此得出结论：通常情况下可以用排水法来收集二氧化碳。
探究排空气法和排水法收集的二氧化碳哪种更纯时，用的是定量对比的方式，通过对3、4号集气瓶中“氧气”含量（因学校没有配备二氧化碳探头，故教师用氧气探头测试集气瓶内氧气含量间接得出二氧化碳含量）的测定，可以估算出二氧化碳的含量。因而又得出结论：用排水法收集到的二氧化碳气体更纯。
1.2.3一次“基础实验”课的研究
为贯彻教育部新颁布的《义务教育化学课程标准（2011年版）》中一级主题“科学探究”部分的二级主题“完成基础的学生实验”，苏州市教育科学研究院于2012年10月9日在苏州市高新区浒墅关中学举办了一次贯彻执行课程标准新规定的“基础实验”公开观摩课教研活动。这节课是以上海教育出版社新修订出版的九年义务教育化学（上册）第2章里的“基础实验2 二氧化碳的制取与性质”为题[1]，执教者就是这次教研活动承办校的一位青年教师吕志奇。
课上教师提问：选取气体收集方法的依据是什么？有一位学生回答得很干脆：“根据气体的密度和水溶性”。教师于是引出了本课探究点之一：“尽管二氧化碳能溶于水，那么二氧化碳气体到底能不能用排水法收集？今天我们就通过实验来说明这个问题”。
（1）学生分组实验情况
教师在讲解妥当检查连接有分液漏斗的锥形瓶发生装置的气密性和装备试剂等准备工作的方法后，将全班学生按常规实验室的自然竖排八列座位分成四个大组：每相邻两列为一个大组，每间隔的两个大组用排水集气法，另间隔的两个大组用向上排空气法。
每一小组学生先取出秒表，再要求各小组先将导管伸进集气瓶内，待教师一声令下，同学们将量筒里盐酸倒入长颈漏斗里的一刹那即按下秒表，记录排水法或向上排空气法集“满”第一瓶（1号瓶）气体的时间，紧接着再集满第二瓶（2号瓶）二氧化碳气体……然后教师要学生代表报出收集满第一瓶（即1号瓶）二氧化碳所需时间，教师填写黑板上事先拟好的表格。
排水法和向上排空气法收集“1号瓶”气体所需时间对照
小组
大组
1
2
3
4
排水法（一）
35″
43″
43″
43″
排水法（二）
44″3
39″
47″
44″6
排空气法（一）
1′57″
1′15″
1′4″
1′12″
排空气法（二）
1′4″
52″
49″
将各小组采集到的两种集气方法中所耗时间若去掉一个最高值和一个最小值：则排水法平均耗时为42.8″，排空气法平均耗时为1′12″。
（2）教师演示实验情况
师生对上述问题讨论结束后，教师分别随机选取第一大组排水法和排空气法的各一个2号瓶，将其同时倒扣在盛放滴有酚酞试液的稀氢氧化钠溶液的水槽内，现象是：在相同时间，排水法集气瓶里的液面几乎上升到接近瓶底，而向上排空气法集气瓶里的液面仅上升集气瓶高度的大约一半。
师生共同讨论得出结论：相同体积的两个集气瓶内，排水法收集到的二氧化碳量大于向上排空气法。
教师请学生打开课本第43页[2]，阅读倒数第二行一句：“二氧化碳能溶于水，一般不用排水集气法收集”，然后问：“同学们经过刚才的实验，你们觉得可以用排水法收集二氧化碳吗？”学生们齐声回答“可以”。教师明确要求学生将课本上“倒数第二行”的那句原话“划掉”。
2教材处理这个问题的3种情况
根据搜集到有关教材对“排水法收集二氧化碳气体”的态度，笔者发现有以下3种：
2.1 未定
我国的义务教育教学大纲 [11] [12]以及自2002年开始实行的义务制化学课程标准[3] [10]从来没有否定过排水法收集二氧化碳气体，但也没有明确肯定此法。
曾有一时期我国有的中学化学教材宽泛地提出排水法收集气体的限制条件，但不具体针对二氧化碳：
（1）“不易溶于水，不与水反应的气体可以用排水集气法收集”[6] [7]。
（2）“排水法（不易溶于水，不与水发生反应）”[8]；
2.2 否定
我国中学化学教材明确否定排水法收集二氧化碳的有：
（1）“由于二氧化碳能溶于水，比空气重，所以不能用排水法收集，但可以用向上排空气法收集在集气瓶里”[4]；
（2）“根据二氧化碳的性质，它可溶于水生成碳酸，因此通常不采用排水集气法，而采用排空气集气法。”[5]。
（3）“二氧化碳能溶于水，一般不用排水法收集”[2]，这显然是对刚开始实施的实验版课程标准教材[6] [7]的一种“倒退”或“反动”。
2.3肯定
由英国剑桥大学审定的一本已经是第二版的化学教科书[9]认为：收集二氧化碳气体可以用排水集气法，并刊印有如下图所示的收集装置。
3讨论与结论
收集相同体积的二氧化碳气体，“排水法”比“向上排空气法”速度快，且前者收集到的二氧化碳气体的浓度和纯度都较后者大。
我国初中化学教材对“排水法收集二氧化碳”否定也罢，不明确也罢，都是教材编者仅仅针对初中生初步了解的二氧化碳水溶性及与水反应的性质知识得出的“推断”；教材编者有意回避从热力学和动力学理论分析其可能性，也没有从实验操作实际出发验证其可行性。对“排水法收集二氧化碳”持不明朗态度是不合理的，持否定的态度更是不严谨和不尊重事实的。简而言之：无论从二氧化碳与水反应的限度和溶解程度，或是二氧化碳气泡与水接触的程度即气泡逸出速率和与水化合及碳酸分解的速率来看，排水法收集二氧化碳不但可能也是可行的；而向上排空气法，为了减少所收集到二氧化碳气体中的酸雾，则所用盐酸浓度一定要低，但却会由此而影响反应的速率（这是从化学教师或高中生可以理解角度的一种阐述）。
“实验室可用排水法收集二氧化碳”从初中生容易接受的性质角度可解释为：“虽然二氧化碳能溶于水，但其溶解性并不强；虽然二氧化碳能与水反应，但生成的新物质碳酸很不稳定容易分解。”再从实验的角度可解释为：“用中学一般实验室装置制得的有一定压力的二氧化碳气体，沿单孔导管通入到水中，能形成一串串地连续气泡，说明二氧化碳气体从水中的逸出速率或量远大于其溶解或与水反应的速率或量，因此用排水法不但可以收集得到二氧化碳气体，也完全可以用排水法收集之，而无须待二氧化碳使水槽或集气瓶里的水达到饱和。”
“实验室可用排水法收集二氧化碳”的教育价值在于：教育学生不惟教条，不惟文本；要实事求是，尊重实验结果，“实验是检验化学原理的最高法庭”。要敢于坚持真理，勇于探索和揭示现象背后的实质。而正是二氧化碳排水法与向上排空气法两种不同方法的操作、原理等为师生提供了“生成性的”科学探究教学的真实情景和素材。
参考文献
[1] 王祖浩主编．义务教育教科书：化学（九年级 上册）[M]，上海：上海教育出版社，2012：57
[2] 王祖浩主编．义务教育教科书：化学（九年级 上册）[M]，上海：上海教育出版社，2012：43
[3] 中华人民共和国教育部制定．义务教育化学课程标准(2011年版) [S]．北京：北京师范大学出版社，2012：12—19
[4] 梁英豪，胡美玲等编写．初级中学课本：化学（全一册）[M]，北京：人民教育出版社，1987：115—116
[5] 程明荣主编．九年义务教育三年制初级中学课本：化学（全一册）[M]，北京：人民教育出版社，2001：93—94
[6] 王祖浩主编．义务教育教科书：化学（九年级 上册）[M]，上海：上海教育出版社，2001：41—42
[7] 王祖浩主编．义务教育教科书：化学（九年级 上册）[M]，上海：上海教育出版社，2011：43—44
[8] 胡美玲主编．义务教育课程标准实验教科书：化学（九年级上册）[M]，北京：人民教育出版社，2006：110—113
[9] Bryan Earl and Doug Wilford．IGCSE Chmistry(Second Edition)，London：Hodder Education,an Hachette UC Company，2009：123
[10] 中华人民共和国教育部制定．全日制义务教育化学课程标准(实验稿) [S]．北京: 北京师范大学出版社，2001：19
[11] 中华人民共和国教育部制定．九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲（试用修订版）[S]，北京：人民教育出版社，2000：7
[12] 中华人民共和国国家教育委员会制定．九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲（试用）[S]，北京：人民教育出版社，1992：6
篇二:[二氧化碳收集装置]常见气体的制备，净化，干燥和收集
在中考化学中，实验室常见气体的制备，净化，干燥，收集以及性质的相关知识点是必考的内容，考察知识点比较综合，会涉及相关装置的选择问题，常见气体实验室制备的化学反应方程式，反应现象的书写，误差判断以及简单的计算。今天小编就来总结一下实验室常见气体的制备过程中的相关实验装置的选择方法。
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◆ ◆ ◆
综合性气体制备实验装置的设计包括哪些方面？
1、 发生装置和收集装置的选择：
（1）根据制取气体的反应原理，即制取气体时反应物的状态和反应条件，常用的气体发生装置有两种，分别是“固体加热型”和“固液常温型”，如图中的A、B。
（2）常用的气体收集装置有三种，分别是“排水法”、“向上排空气法”和“向下排空气法”，如图中的C、D、E。
常用气体的收集装置的选取的依据是气体的溶解性、密度及其是否与水或者空气的成分发生反应等：①如果气体是不易溶于水或难溶于水的，并且不与水发生反应，那么该气体可选取“排水法”的装置来收集。②如果气体的密度比空气的大，并且不与空气的成分发生反应，那么该气体可选取“向上排空气法”的装置来收集。③如果气体的密度比空气的小，并且不与空气的成分发生反应，那么该气体可选取“向下排空气法”的装置来收集。
2、净化装置的选择
气体的净化（除杂），就是指将气体中的杂质除去，使其得到净化。其理论依据是利用杂质所具有的与所需气体不同的物理性质或化学性质，选用适当的试剂，科学地设计实验方案，或者按照给出的实验设计方案，进行分析探究，逐步将气体中的杂质除去，使其得到净化。常用的气体的净化（除杂）方法主要有两种：
一是吸收法：即选用适当的试剂，通过物理变化或化学反应，将杂质直接吸收，转变为液体或固体等而除去。例如，除去CO中混有的少量的CO2时，可先将混合气通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶中，吸收掉其中的CO2，然后再通过盛有浓硫酸的洗气瓶中，吸收掉其中的水蒸气。而常见气体的吸收剂如下表：
二是转化法：即将杂质通过化学反应转化为被所需气体而除去。例如，除去CO2中混有的少量的CO时，可先将混合气通过灼热的氧化铜中，将其中的CO转化为CO2。
3、干燥装置的选择
所谓气体的干燥（除水），就是指将某气体中的水蒸气，用干燥剂吸收掉，而得到干燥的该气体的过程．常用的气体干燥剂，按酸碱性可分为如下三类：
1．酸性干燥剂，如浓硫酸；它能够干燥酸性或中性的气体，如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等气体。
2．碱性干燥剂，如生石灰、固体NaOH、碱石灰；它可以用来干燥碱性或中性的气体，如NH3、H2、O2、CH4等气体。
3．中性干燥剂，如无水氯化钙、无水硫酸铜等；它可以干燥中性、酸性、碱性气体，如O2、H2、CH4等气体。 干燥剂选择的基本原则是干燥气体时要根据干燥剂和气体的性质，选择只吸收气体中的水分，而不吸收被干燥的气体的干燥剂。即干燥剂不能和被干燥的气体发生反应。例如，不能用碱石灰、CaO和NaOH干燥CO2、SO2、HCl、H2S、Cl2、NO2等；不能用浓H2SO4、P2O5干燥 NH3等。常用的干燥装置的基本类型和气体流动方向如下表：
例题巩固
【例题】（2015·历下区一模）如图为实验室中常见的气体制备、净化、收集和性质实验的部分仪器． 试根据题目要求回答下列问题：
（1）若以石灰石和稀盐酸为原料制取二氧化碳气体．因盐酸会挥发出少量的氧化氢气体，导致制取的气体不纯．现要收集一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体．
①所选仪器的连接顺序为 ·（填写仪器序号字母）
②生成二氧化碳时．所发生反应的化学方程式为 ．
③实验室制取二氧化碳后的剩余废液中常含有少量盐酸．若在不用酸碱指示剂的条件下加入某种药品除去其中的盐酸．得到较纯净的中性液体，请你从纯碱、熟石灰、石灰石三种物叻中选用一种试剂进行实验．并简述实验过程 ．
（2）若装罝A中盛放锌粒和稀硫酸，小颍同学欲利用制备的氢气来测定10g氧化铁样品中 氧化铁的纯度（杂质不反应），仪器连接顺序为：A→B1→D→B2→B3（已知：
①D处大玻璃管内可以观察到的现象是 ．
②若装罝中不连接B1则计算结果会 ．（选填“偏大”、“偏小“不受影响”之一）
③若测得D处大玻璃管内的物质总质量减少mg．则该样品中氧化铁的纯度为 ．（计算结果可为分数形式）
【分析】（1）根据二氧化碳的性质可以知道干燥可以用浓硫酸，而吸收氯化氢气体可以用饱和的碳酸钠溶液，可以据此来解答该题；
石灰石的主要成分为碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成了氯化钙、水和二氧化碳，可以据此解答；
要除去稀盐酸得到氯化钙溶液可以加入石灰石，然后过滤，据此解答；
（2）实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，氢气还原氧化铁生成铁，装罝中连接B1的作用是吸收水蒸气，据水的质量求氧化铁的质量会导致结果偏大．减少的质量是氧化铁中氧元素的质量，根据氧元素的质量求算氧化铁的质量，再进行计算即可．
【解答】解：（1）①为了得到干燥的二氧化碳应该先用饱和的碳酸钠溶液来吸收氯化氢，然后再干燥，故仪器的连接顺序为：A→C→B→E，故填：A→C→B→E；
②石灰石的主要成分为碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成了氯化钙、水和二氧化碳，故填：CaCO3+2HCl═ CaCl2+H2O+CO2↑；
③在不用酸碱指示剂的条件下加入石灰石至不再产生气泡，除去其中的盐酸，然后过滤除去其中的固体杂质，得到较纯净的中性液体，故填：加入石灰石至不再产生气泡，过滤；
（2）①氢气还原氧化铁生成铁，氧化铁是红色的，铁粉是黑色的，故会观察到红色的粉末变黑的现象，故填：红色粉末变黑；
②连接B1的作用是吸收水，若不连接会导致水的质量变大，计算的结果偏大，故填：偏大；
③设氧化铁的质量为x
篇三:[二氧化碳收集装置]第六单元课题2 二氧化碳制取的研究
2011年中考化学总复习教学案
知识·巧学·升华
一、实验室制取CO2的反应原理
CaCO3+2HClCaCl2+H2CO3
碳酸不稳定，易分解生成水和二氧化碳：H2CO3CO2↑+H2O
总的化学反应方程式是：
CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
误区警示
①不能选用浓盐酸，因浓盐酸挥发性太强，能挥发出大量的氯化氢气体，使制得的二氧化碳不纯。
②不能选用硫酸，因硫酸与碳酸钙反应生成微溶性的硫酸钙沉淀，包在碳酸钙的表面，会阻止反应继续进行。
③不能用碳酸钠、碳酸钾代替大理石或石灰石，因为它们易溶于水，反应速率快，难以控制。
二、实验室制取CO2的反应装置
也可以使用以下装置：
三、实验室制取CO2的步骤
1.检查装置的气密性。2.加入石灰石或大理石。3.加入稀盐酸。4.收集CO2。
方法点拔
二氧化碳的检验与验满方法不同。检验是验证这种气体是否是二氧化碳，需通入澄清的石灰水，看是否变浑浊。而验满是将燃着的木条伸到集气瓶口，若木条熄灭，证明已收集满；否则，未满。
四、二氧化碳和氧气的制取相关性质比较
反应物的状态
反应条件
气体密度与空气相比
是否与水反应
二氧化碳
固体+液体
常温
大
反应
氧气
固体、或固体+液体
加热或常温
略大
不反应
问题·思路·探究
问题1：利用下图中间的集气瓶能收集到什么样的气体？
思路：首先可以肯定这里使用的是排空气法收集气体。既然这样气体从上面进来，只能让瓶中原来的空气从下面出去。密度怎样的气体进来之后不会向下运动，而会向下挤压空气，让空气从下面排出呢？实质上：这套集气装置原理与向下排空气法收集气体的原理相同。
探究：能收集到密度比空气小的气体。
问题2:如图所示装置有多种用途，请完成下列问题。
（1）若用排空气法收集CO2，则CO2气体应从装置的
端通入（填A或B，下同）。
（2）若用排空气法收集H2，则H2应从装置的 端通入。
（3）若用排水法收集O2，先将瓶内装满水，然后O2从 端通入。
（4）若用水将装置中的O2排出进行实验时，水应从 端流入。
思路：（1）收集CO2时，因CO2的密度大于空气，所以从靠瓶底的导气管口进入，聚集下方，并将空气从靠瓶口的导气管排出。
（2）H2的密度小于空气，因此此方法与收集CO2的方法相反。
（3）用排水法收集O2时，O2进入瓶内后，在水的上方，产生的压力，将水从靠瓶底的导气管排出。
（4）用水将O2排出时，水从靠瓶底的导气管口进入，O2从靠瓶口的导气管口排出。
探究：（1）A （2）B （3）B （4）A
典题·热题·新题
例1：实验室制取二氧化碳一般有以下五个步骤，下列操作顺序正确的是( )
①检验装置的气密性 ②按要求装好仪器。③向长颈漏斗中注入酸液 ④向广口瓶中放入大理石小块 ⑤收集气体
A.①②③④⑤ B.②①④③⑤ C.①④②③⑤ D.②③④①⑤
思路解析：制取气体时，首先要检验装置的气密性，不漏气之后，向瓶内放入小块石灰石或大理石，塞好双孔胶塞，导管伸入集气瓶底部，然后向长颈漏斗中加入稀盐酸，收集气体。
答案：B
深化升华
本题考查的是实验的操作步骤，解决此类问题时，从头到尾回忆课上做的实验。同时还可以进一步思考，如何检查装置的气密性，怎样装配仪器等。
例2：下图是某学生设计的实验室制取并收集二氧化碳的装置图。完成下列问题：
（1）指出图中编号仪器的名称：① ,② 。
（2）指出该装置中的错误 。
（3）证明二氧化碳已集满的方法是 。
（4）实验室制取二氧化碳的化学方程式是 。
思路解析：本题所给图形是一个固液不加热的反应装置，适用于固体和液体为反应物，不需加热的反应，可用于制取二氧化碳气体。在仪器安装中有一处错误，长颈漏斗下端位于液面以上，这样生成的二氧化碳气体有一部分可从长颈漏斗逸出。在收集装置处也有一处错误，不论是向上排空气法还是向下排空气法收集气体，导气管都要尽量伸至集气瓶底，排尽空气。
答案：（1）①长颈漏斗②集气瓶
（2）长颈漏斗的下端位于液面上，导气管下端没有伸到瓶底
（3）将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明集气瓶内已集满二氧化碳
（4）CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑
深化升华
此题是一道实验改错题。解题的方法是将题给装置图与正确的装置图加以对比，找出异同，再进行判断。观察装置图一般按从左至右、从下至上的顺序进行。观察的内容是药品选用是否正确，仪器连接是否合理。
图Ⅰ
例3:（1）实验室制取大量CO2气体，是否能用稀硫酸和大理石为原料？ （填“是”或“否”）。为什么？
（2）下图是实验室制备CO2的装置图。该装置的特点是：打开弹簧夹，大理石和盐酸接触，发生反应；关闭弹簧夹后，盐酸被反应产生的CO2气体压回长颈漏斗，与大理石分离，停止反应。用该装置制备CO2可起到节约药品和取用方便的效果。图Ⅱ装置中哪些可以起到与图Ⅰ装置相同的效果？ （填写编号）。
图Ⅱ
（3）某同学设计了一个有关CO2的探究实验，以下是实验报告的一部分，请仔细阅读后填写实验目的及有关仪器名称。
［实验目的］ 。
［仪器和试剂］ 、玻璃管、CO2气体、肥皂水。
实验步骤
现象及结论
1.将标有“Ⅰ”和“Ⅱ”的两个空量筒（2 000mL）放在实验桌上，往量筒Ⅱ中充满CO2气体。
2.用玻璃管蘸取少量肥皂水，在两个量筒上方分别吹出一个肥皂泡（两个肥皂泡大小相仿，内含空气），使其缓缓落入两个量筒中，并观察现象
Ⅰ量筒中的肥皂泡不久即沉入底部，而Ⅱ量筒中的肥皂泡基本不下沉，悬浮在中间，说明二氧化碳密度比空气大
思路解析：问题（1）不是问实验室用什么药品制取CO2气体，而是问实验室制取大量CO2是否能用硫酸和大理石为原料及其原因，这样可考查同学们是否真正理解了知识。实验室制CO2气体，通常是用现成仪器装置，同学们照样画葫芦，能制得气体即可。现提倡在实践中学习知识技能和方法，自主设计实验和有关化学活动。为此题（2）给出实验室制备CO2的装置图，并说明该装置的特点，考查同学们能否将这些设计思想运用于判断其他装置，是否也具有图1装置的特点与效果。题（3）展示“某同学设计了一个有关CO2的探究实验”方案和实验框架，反推“实验目的”和所需“仪器”，体现了新课程改革要求。
答案：（1）否 因为大理石与稀硫酸反应生成微溶性硫酸钙覆盖在大理石表面，阻止反应继续进行。（2）BD（3）比较CO2气体和空气密度的大小2 000 mL量筒2只
深化升华
本题围绕二氧化碳的制备、发生装置的设计、性质的探究来设计，意在检验同学们能否运用已学知识，创造性求解问题的能力。
