排水法收集二氧化碳可行性的实验探究
《二氧化碳制取》的研究课例分析
二氧化碳制取的研究》课例研究人教版九年级化学第六单元课题2《二氧化碳制取的研究》课例研究一、研究背景新课改提出了“重视学生的发现学习、探究学习、研究学习”的观点，教师要让学生在学习过程中去实现自主学习、合作学习和探究学习。
本课题是在学生学习了氧气的实验室制法以后的另一种气体的实验室制法，学生在现有的知识基础上自主探索、自主设计、自主动手操作，制取出二氧化碳并检验其某些性质，强化学生的过程体验，丰富学习情景。
根据新课程标准的内容，激发学生学习化学的兴趣，帮助学生了解科学探究的基本过程和方法，培养学生科学探究的能力，使学生获得进一步发展所需要的化学基础知识和基本技能，通过学习培养学生的合作精神。
本节课的内容是让学生初步学习二氧化碳的制取，并在制取过程中体验化学实验的乐趣。
二、学情分析学生已经学习了氧气的实验室制法，有了一定的知识基础。
针对学生这些特点，我这一节课主要采用诱导、组织讨论、分组实验让学生完成学习任务。
三、教学的设计思想根据以上教材内容及教学对象的分析，我主要把机械、沉闷、程式化的课堂教学变得富有生气与乐趣，多方面刺激学生的好奇心，使教学目的能得到有效实现和促进学生的全面发展。
我对本课的设计主要体现在：1、通过分组实验让学生加深对实验室制取二氧化碳所用的药品的了解。
2、通过与氧气的性质、制取方法的对比，让学生了解实验室制取二氧化碳气体的装置及收集方法，从而了解实验室制取某种气体的一般思路。
3、通过学生的讨论分析、设计实验、动手操作培养学生分析问题、解决问题、动手操作等能力，也培养学生的合作精神。
四、教学目标1、知识与技能（1）实验室制取气体的一般方法和设计思路。
（2）培养学生的实验操作能力和观察能力。
2、过程与方法培养学生观察-分析、讨论-归纳、总结-理解的过程和方法。
3、情感态度与价值观让学生养成细致观察、认真辨别、耐心操作的习惯和一丝不苟的精神，形成实事求是、严肃认真的科学态度。
培养创新能力和合作精神。
“二氧化碳的实验室制取与性质”实验的运用及改进案例分析
方法探微“二氧化碳的实验室制取与性质”实验的运用及改进案例分析文|项鑫在初中化学教学实践中，实验教学是备受关注的内容，一方面是因为实验可以将抽象的理论内容具象化，从而让学生对所学内容有更深刻的理解，另一方面是通过实验可以让学生对化学学习需要具备的思维有所了解。
二氧化碳的实验制取是初中化学实验教学中的基础实验之一，明确此实验的具体过程并对实验的运用进行研究，同时思考实验开展的具体改进措施，对于进一步提升教学实效性有显著价值。
一、“二氧化碳的实验室制取与性质”实验（一）实验原理与目的本实验旨在让学生掌握二氧化碳的实验室制取与性质的实验方法，了解二氧化碳的化学性质和物理性质；亲自动手操作实验过程，观察实验现象，理解实验原理，培养他们的实验技能和科学探究精神。
（二）实验材料与设备试管、烧杯、塑料膜、橡皮筋、温度计、蜡烛、二氧化碳发生装置、pH试纸等。
（三）实验步骤与操作1.准备实验材料与设备：（1）将石灰石放入试管中，加入稀盐酸，观察反应过程。
（2）用塑料膜包裹试管口，用橡皮筋固定，将温度计插入试管口附近。
（3）将试管放入装有水的烧杯中，用蜡烛燃烧产生的热量加热试管，记录温度变化。
（4）将二氧化碳通入烧杯的水中，观察pH试纸的变化。
（5）整理实验器材，清理实验现场。
2.实验操作：（1）将石灰石放入试管中，加入稀盐酸，观察反应过程。
石灰石与稀盐酸反应产生二氧化碳气体，此时会看到石灰石表面产生大量气泡并产生剧烈反应。
反应结束后，用排水法收集产生的气体。
（2）用塑料膜包裹试管口，用橡皮筋固定，将温度计插入试管口附近。
这样做是为了防止气体泄漏，同时监测反应过程中的温度变化。
（3）将试管放入装有水的烧杯中，用蜡烛燃烧产生的热量加热试管，记录温度变化。
加热过程中，注意调整蜡烛的位置和火焰大小，保持试管内的液体均匀受热。
同时注意观察温度计的变化，记录下反应过程中的温度数据。
（4）将二氧化碳通入烧杯的水中，观察pH试纸的变化，并记录下pH。
二氧化碳的制取实验报告
二氧化碳的制取实验报告
1、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）
（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定：
反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。
反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则用制H2的发生装置。
（2）收集方法：气体的密度及溶解性决定：
难溶于水用排水法收集CO只能用排水法
密度比空气大用向上排空气法CO2只能用向上排空气法
密度比空气小用向下排空气法
2、二氧化碳的实验室制法：
（1）原理：用石灰石和稀盐酸反应：
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
（2）选用和制氢气相同的发生装置
（3）气体收集方法：向上排空气法
（4）验证方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。
验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。
证明已集满二氧化碳气体。
3、二氧化碳的工业制法：
煅烧石灰石：CaCO3高温CaO+CO2↑
生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca（OH）2。
二氧化碳制取的研究(1)
实验室制取气体要注意：
1、选择适当的反应，包括反应物和反应条件； 2、选择合ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的实验装置；
3、需验证所制得的气体。
巩固练习：
1、根据下图所示实验装置回答下列问题：
①用加热固体的方法产生气体，应选发生装置 A （填 序号，下同），收集难溶性气体应选 C 。 ②B装置中长颈漏斗末端应伸至液面以下，可以防 止 气体从漏斗逸出 。伸进D，E中的导管均应接近集气瓶 底部是为了 排净瓶内空气 。
二氧化碳制取的研究
安阳市第二十一中学 胡振新
实验室制取氧气
药 原 品：高锰酸钾，过氧化氢和二氧化锰 K2MnO4+MnO2+O2↑ 4 理：2KMnOMnO 2 2H2O2 2H2O+O2↑
仪器装置：固体加热型，固液常温型
收集方法：向上排空气法，排水法
检验方法： 把带火星的木条伸入集气瓶木条复燃
验满方法： 把带火星的木条伸到集气瓶口木条复燃
巩固练习：
2、已知氨气的密度比空气小，极易溶于水，某同学在实 验室用下列方法制取氨气，反应的化学方程式为： 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑
试选择适宜的装置的编号填入空格里： A （1）制取NH3的发生装置可选择＿＿＿＿。 E （2）收集NH3的装置可选择＿＿＿＿。
仪器装置：固液常温型 收集方法：向上排空气法 验满方法： 检验方法： 操作步骤：
实验室制取二氧化碳
药 原 品：石灰石（固体）和稀盐酸（液态） 理：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
仪器装置：固液常温型 收集方法：向上排空气法 验满方法： 把燃着的木条伸到集气瓶口，木条熄灭 检验方法： 倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊 操作步骤： 连→检→装→固→收
二氧化碳性质实验的几点尝试与反思
二氧化碳性质实验的几点尝试与反思摘要：笔者根据自身的教学经验和操作感受，总结并部分创新了探究二氧化碳的性质实验（验证二氧化碳密度比空气密度大的实验方法、验证二氧化碳能溶于水的实验方法、二氧化碳灭烛实验、二氧化碳与石灰水反应等），这些方法操作简便、现象明显。
关键词：二氧化碳验证二氧化碳密度二氧化碳性质实验一、验证二氧化碳密度比空气密度大的实验方法经过悉心思考我对此实验加以改进：1.利用托盘天平。
改进方法：去掉托盘减小重量，把烧杯换成较大的纸杯，把纸杯放到托架上（以上方法增强了天平的灵敏度），调节天平平衡。
再把托盘天平的指针和分度盘投影到屏幕上放大，把事先已收集满的一矿泉水瓶二氧化碳倒入其中的一个纸杯，在实际课堂上效果很明显。
2.取一个吹足气的小气球，放在大烧杯或小桶里，通入足够浓度的二氧化碳。
一会儿，小气球就乖乖上浮，悬在烧杯中央。
因为二氧化碳密度比空气大，使小球受到的浮力增大，且气球内空气的重量和气球的重量，等于气球在二氧化碳气体中所受的浮力，所以气球能上浮且悬在烧杯中央。
这种方法还需要我们把物理、化学知识做到融会贯通。
3.将两个收集了二氧化碳的集气瓶（都是125ml）瓶口分别朝下、朝上同时敞口放置一段时间。
敞口放置20秒后，把燃着的蜡烛分别伸入瓶中，观察。
此实验证明了二氧化碳的密度比空气大；二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧。
此时马上追问：收集满二氧化碳的集气瓶应该怎么放置？有了以上的切身体会，学生自然明白应该正放。
教师还可以继续介绍在地势低洼的地方如菜窖、溶洞等，二氧化碳的浓度往往较大，进入之前要先做灯火实验检验。
二、验证二氧化碳能溶于水的实验方法向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到塑料瓶变瘪。
实验成功的关键是用比较软的塑料瓶，否则就看不出明显的现象，同时也说明了通常情况下二氧化碳的溶解度不大。
三、二氧化碳灭烛实验经过实践证明，这个实验成功率较低，经常会出现以下三种情况：一是两个蜡烛都不熄灭；二是上面的蜡烛先熄灭；三是两个蜡烛同时熄灭。
《CO2收集方法的探究》教学实录
《CO2收集方法的探究》教学实录课前准备1、仪器：CO2的发生装置一套、集气瓶四个、水槽一个、导气管、毛玻璃片四块、酒精灯、试管四支、木条、火柴、石灰水。
2、收集资料：①CO2是一种无色无味的气体，密度比空气大，易溶于水；②可以用燃着的木条伸到集气瓶口检验CO2是否集满；③用燃着的木条伸到集气瓶中，看木条是否熄灭，证明是不是CO2；④将CO2通入到澄清的石灰水中看石灰水是否变浑浊，证明是不是CO2气体；⑤……实验假设1、CO2可以用向上排空气收集2、CO2不能用排水法收集3、CO2可以用排水法收集4、……实验验证1、学生分组设计本组的实验方案；2、分组论证实验方案，教师巡回进行指导；3、学生分组进行实验；4、小组交流：①通过实验证实CO2可以用向上排气法收集；②通过实验，CO2可以用排水法收集。
（假设与实践出现了冲突，教师针对这一现实，不适时机地鼓励学生，让学生树立科学探究的精神，鼓励学生：A、查找资料；B、分析实验中可能出现的问题；C、进一步用实验来获取科学的收集方法。
课堂辨论辩论的焦点放在CO2能否用排水法收集的问题上。
正方论点:CO2不能用排水法收集，反方论点CO2能用排水法收集。
正方观点：①根据以前学过O2的收集与物理性质的关系，我们知道CO2不能用排水法收集。
②我们也查阅了无数资料，如H2S气体，它易溶于水，不能用排水法收集；③两方虽然都可以通过排水法收集到CO2气体，这极有可能是实验手段中产生的偏差；④我们也翻阅了无数参考资料，都明确表示：CO2不能用排水法收集，无数专家，学者的经验总结不可能有误。
反方观点：（边实验边陈述）①我方首先通过实验收到了CO2气体，并且我们通过实验证明收集到的确实是CO2气体，而不是别的其它气体，“真理来源于实践”，这是我方最关键的论点。
②人教社九义《化学》教材中有这样一段叙述：“CO2溶于水时生成了碳酸”。
我们通过查资料，发现只有不足4%的CO2气体与水反应生成碳酸，这点损失对于制取大量的CO2来说并不算太大，同时该教材又叙述“碳酸很不稳定，很容易分解成二氧化碳和水”。
排水法与向上排空气法收集二氧化碳的效果比较
排水法与向上排空气法收集二氧化碳的效果比较作者：刘和平熊晨马宏佳来源：《化学教与学》2015年第06期摘要：利用稀盐酸和碳酸钙反应制备二氧化碳气体，分别用排水法、向上排空气法（计时收集）和向上排空气法（点燃火柴棒验满）三种方法进行收集，再在密闭条件下使二氧化碳气体与5mol·L-1氢氧化钠溶液完全反应，并利用压强传感器测定体系压强变化，经换算可得知不同方法所收集的二氧化碳纯度。
结果显示，排水法收得的二氧化碳纯度最高，通过火柴棒验满收得的二氧化碳纯度最低。
关键词：二氧化碳的纯度；压强传感器；向上排空气法；排水法文章编号：1008-0546（2015）06-0096-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B一、问题的提出二氧化碳是我们熟知的气体，实验室制备二氧化碳是初中化学教学中的一个重点内容。
在现行的由人民教育出版社出版的《义务教育教科书·化学（九年级上册）》中，对于二氧化碳气体的收集，采用的是向上排空气法[1]。
至于为什么没有采用排水法，2001年程明荣主编人民教育出版社的九年义务教育三年制初级中学课本·化学（全一册）中解释到：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[2]。
但是，在现行的由人民教育出版社出版的《义务教育教科书·化学（九年级上册）》还给出了这样一个实验：利用排水法收集人呼出的气体，再向收集的气体中滴加澄清石灰水，振荡后发现澄清石灰水变浑浊从而证明呼出的气体中存在二氧化碳。
而人呼出的气体中二氧化碳浓度只有4.1%左右[3]，既然这么低纯度的二氧化碳都可以用排水法收集，所以实验室制得的二氧化碳同样应该可以用排水法收集。
已经有研究者通过实验得出结论，使用排水法收集制得的二氧化碳气体也是可行的[4-6]，本研究将使用数字化实验设备，对上述三种方法收集到的二氧化碳的纯度进行测定，以比较各方法的收集效果。
排水法收集二氧化碳气体的探究
二氧化碳能与氢 氧化钠溶液发生化 学反应，可用于吸 收二氧化碳气体。
分别向两种方法收集的气体样 品中加入等浓度等体积的氢氧化 钠溶液，振荡，比较烧杯中的水 倒流入集气瓶中的水面上升情况。
例题：排水法收集与排空气法收集二氧化碳的比较 （分别用体积相同的两个集气瓶收集）
集体 从水中的逸出 速率或量远大 于其溶解或与 水反应的速率
比较两种收集方法的不同？
用两种不同方法收集CO2，并 记录集满一瓶气体样品所需的时 间。
1、将稀盐酸倒入放有大理石的锥形瓶中； 2、收集气体并记录集满一瓶气体的时间； 3、收集满气体样品后，盖上玻璃片，正 放在实验台上。
比较两种收集方法收集的气 体样品中二氧化碳的含量？
能用排水法收集CO2 气体，是真的吗！？
1、标准状况下，二氧化碳密 度是1.977g/L,比空气大;
2、二氧化碳能溶于水,通常情况 下，1体积的水约能溶解1体积的 二氧化碳；
3、二氧化碳能与水反应生成碳酸， 碳酸不稳定易分解为水和二氧化碳。
排水法为什么能收集 到二氧化碳气体呢？
常温常压下，一体积二氧化 碳溶解在一体积水中，大约需要 七天时间。
不与空气反应
排水法集满二氧 化碳现象明显
排水法收集到的二 氧化碳纯度更高
通过本节课学习，你有哪些收获？
轻轻的我走了，正如我轻轻的来； 轻轻的挥挥手，不带走同学们的风采。
排水法收集气体的原理
排水法收集气体的原理
排水法是一种常用的气体收集方法，它通过利用气体的相对密度和溶解性来实现气体的收集。
在实验室和工业生产中，排水法被广泛应用于收集和分析各种气体，如氢气、氧气、二氧化碳等。
下面将详细介绍排水法收集气体的原理及其应用。
首先，排水法收集气体的原理基于气体的相对密度。
在实验室中，我们常常使用气体瓶和水槽来进行气体收集。
当气体通入气体瓶中时，由于气体的相对密度较小，气体会逐渐排出瓶口，并被水替代。
这样，我们就可以将气体收集在气体瓶中。
例如，如果我们要收集氢气，可以将氢气通入氢气瓶中，然后通过排水法将氢气收集起来。
其次，排水法收集气体的原理还涉及到气体的溶解性。
一些气体在水中具有较高的溶解度，如二氧化碳和氯气等。
因此，我们可以利用这一特性来收集这些气体。
当气体通入水中时，由于气体的溶解度较高，气体会被水吸收，从而实现气体的收集。
例如，如果我们要收集二氧化碳气体，可以将气体通入水中，然后通过排水法将二氧化碳气体收集起来。
除了实验室中的应用，排水法还在工业生产中得到广泛应用。
例如，在炼铁和炼钢过程中，炼铁炉和炼钢炉会产生大量的煤气，其中含有一定比例的一氧化碳和二氧化碳等有害气体。
为了净化煤气并回收有用气体，我们可以利用排水法将有害气体收集起来，并进行相应的处理和利用。
总之，排水法是一种简单有效的气体收集方法，它基于气体的相对密度和溶解性原理，实现了对各种气体的收集和分析。
在实验室和工业生产中，排水法都具有重要的应用价值，为我们提供了便利和支持。
希望本文的介绍能够帮助大家更好地理解排水法收集气体的原理及其应用。
排水法收集气体的原理
排水法收集气体的原理
首先，我们需要准备一个装有水的水槽或水槽，水的高度要能够覆盖气体收集
容器的出口，并且要保证水槽中没有气泡。
接下来，将气体收集容器倒置放入水中，确保容器口完全浸没在水中，这样就可以避免气体外泄。
然后，我们需要将产生气体的实验装置连接到气体收集容器上，当产生气体时，气体会逐渐充满容器，而水则会逐渐被排出。
当容器充满气体后，可以将容器轻轻拿出水槽，然后将容器口用玻璃板或塑料薄膜盖住，这样就可以将气体固定在容器中了。
排水法收集气体的原理就是利用了气体的相对密度差异，轻的气体会浮在水面上，而重的气体则会被水排除。
通过这种方法，我们可以很方便地收集各种气体，并且可以对气体进行进一步的实验操作。
需要注意的是，在进行排水法收集气体时，要确保实验装置的气体产生速度适中，以免产生气体速度过快而导致水被冲出容器。
另外，也要注意容器口的密封性，避免气体外泄或者水进入容器中影响实验结果。
总的来说，排水法是一种简单而有效的气体收集方法，它利用了气体的相对密
度差异，通过排水的方式将气体收集到指定的容器中。
在实验操作中，我们需要注意实验装置的气体产生速度和容器口的密封性，以确保实验的准确性和安全性。
希望通过本文的介绍，大家对排水法收集气体的原理有了更深入的了解。
排水法收集气体的原理
排水法收集气体的原理
排水法是一种常用的气体收集方法，其原理是利用气体的轻重差异和溶解性差异，在水中将气体收集起来。
首先，将要收集的气体通过一个适当的通道引入水中。
由于气体的密度不同，较轻的气体会上浮到水面，而较重的气体会下沉到水底。
对于较轻的气体，可以直接将收集瓶或容器放置在水面上方，使气体在瓶口上方聚集，并且密封好容器。
由于气体分子之间具有一定的分子间力，可以在容器中形成一定的气体压力。
对于较重的气体，需要通过水的溶解性差异来进行收集。
当较重的气体进入水中后，会因为溶解性差异而在水中逐渐溶解。
此时，可以使用一个气体收集器或气体泵将溶解在水中的气体抽取出来。
这样，就实现了对气体的收集。
需要注意的是，在进行排水法收集气体时，应当选择相应的收集装置和操作方法，以保证收集到纯净的气体。
同时，对于一些易燃、易爆或有毒的气体，需要采取相应的防护措施，确保操作的安全性。
综上所述，排水法利用气体的轻重差异和溶解性差异，将气体通过水的分离和溶解过程进行收集。
这种方法简便易行，并在实验室和工业上被广泛应用。
排水法CO2 3.0
关于排水法收集二氧化碳的讨论2011.10组长：吴臻指导老师：伍秀丽小组成员：邵云开吴臻主要相关知识：二氧化碳在水中的溶解分工：盐酸部分实验：吴臻硫酸部分实验：邵云开(番外)氨气部分：吴臻执行时间：2011.07~2011.10本部分是由吴臻写的【关于1.0版本】在正文之前先说点别的，论文也要有人情味。
这次是2.0版本，那么就有1.0。
1.0的由来：话说我们初中科学学到：“因为二氧化碳易溶于水，故不能用排水法收集，应用向上排空气法收集。
”但是排水法终究有它不可比拟的优势，能够获得十分纯净的二氧化碳。
而且验满方便。
再加上我本身就是个反叛的学生，早就看不惯中国的教科书了，就打算去试一试，现在终于熬到了暑假，我便打算开展这个实验。
这是原来1.0的前面的楔子。
但是1.0的到来事实上还有故事。
注意这个比赛原本是对于观察日记来写的,什么观星啊，观察植物，动物啊什么的。
你可以仔细想想，先讲观星，现在城市光污染严重，1、2等的星勉强可以看见，但是却连银河都看不见，那么观星有什么意义呢，1、2等的星屈指可数，大部分家庭也没有天文望远镜一类的，而且就是你有设备盯着片星云星团啥的你又能干啥呢？你没有光谱仪，也没本事天天观察计算它的轨道，那又有什么用呢，根本体会不到科学探究的感觉。
再就是观察植物，这个我认为还有意思，但是很可惜，不是每个人家里都有花园……最后是观察动物。
观察动物习性？百度一下就有，没意思。
探究一下动物各种活动的机理？你不可能办到。
解剖？可能有点意思，但大部分家长不会专门买条狗让你解剖，或者小一点，都不能买条老鼠让你解剖。
一些人也忍受不了解剖的污秽，于心不忍。
再说，这个题出在那大概就没解剖的意思。
大概就是叫你去观察一下它的习性，什么吃啥啊什么的。
太多的条件制约了一些科学小探究。
当然，最终问题还是在于，我对以上不感兴趣，我比较喜欢化学。
而且我网上已经找过了，没有关于这方面的资料，我又想知道答案，那就自己动手吧！于是就有了1.0之后伍老师认为1.0版本的还不错，就是要做得更严密一点，或者做的更有深度一点，而且要拉一个同学组成一个小组才能参赛。
实验室制取二氧化碳创新实验
实验室制取二氧化碳创新实验清河县第二中学鲁书焕一、实验原理1、药品：稀盐酸和大理石（或石灰石，主要成分是CaCO3）。
2、条件：常温。
3、原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑二、实验仪器饮料瓶、输液器、大针管、量筒等。
三、解决的问题1、由于二氧化碳易溶于水不能用排水法收集，而用排空气法收集的二氧化碳又不纯，怎么解决这个问题呢？想办法用排水法收集二氧化碳。
2、除了以前知道的几种检验装置的气密性的方法（用手捂容器、液封法）还有别的验证方法吗？四、实验创新点1、利用生活废弃品代替反应装置和收集装置。
2、检查装置的气密性和以前比有创新。
3、利用排水法收集二氧化碳。
五、实验过程1、检查装置的气密性：把制取装置连接好，用输液器（导气管）上的液量调节开关调到最小值，把大针管先抽出一部分记住上面的刻度，然后插入饮料瓶盖上相应的小孔（饮料瓶盖上预先打好两个孔，一个是导气管插入孔，一个是大针管插入孔），向下推大针管的活塞，然后松开，活塞会自动上移如移到原刻度上，说明气密性良好。
2、装入药品：把碳酸钙（石灰石）放入反应容器（饮料瓶）内，大针管内装入稀盐酸，大针管插入饮料瓶盖的相应的孔内向下推动活塞，稀盐酸和大理石接触开始反应。
3、收集气体：由于用的饮料瓶比较大里面有空气，要把空气排完后才能收集。
（怎么知道空气排完了呢？用澄清石灰水检验一下，如澄清石灰水变浑浊说明空气已排完。
）在另一个饮料瓶内装满水，在水上滴几滴植物油，由于植物油的密度比水小会浮在水面上，植物油可以让二氧化碳和水不接触，这样二氧化碳就不会溶在水里了。
连接好收集装置就可以用排水法收集了，根据排出的水量可以知道收集到的二氧化碳的体积。
六、注意事项：1、一般不能选用稀硫酸代替稀盐酸。
因为生成的硫酸钙是微溶性物质，它包裹在大理石表面，使酸液不能与大理石接触,从而使反应中止。
2、一般不用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸易挥发且反应太快。
3、刚产生气体时不能收集二氧化碳，应把空气排净后再收集。
化学人教版九年级上册《排水法收集二氧化碳气体的探究》
排水法收集二氧化碳气体的探究宿松县新兴初中陈慧芳【教材分析】《化学新课程标准》对实验教学是这样定义的：实验教学是实施化学科学素质教育的主要途径。
化学实验所创设的生动活泼的教学情景，能迅速诱发学生学习化学的内在动力，帮助内化化学知识、掌握实验技能；同时启迪学生思维，体验科学探究，培养探究意识。
本实验教学内容节选自第六单元课题2《二氧化碳制取的研究》，它是培养学生在实验室中制取某种气体时，收集方法思路的最佳素材，对学生今后学习化学基本实验及提升实验探究能力都有深远的影响。
【学情分析】1、通过氧气的学习，学生已了解了气体收集的一般思路和方法（根据气体的密度和水溶性），但对排水集气法和排空气法，还缺乏对立统一的认识。
2、经过第一、二单元的学习，学生对实验基本操作不再陌生，但操作上仍存在或多或少的问题。
3、人教版教材对于能不能用排水法收集二氧化碳气体的处理十分模糊。
4、本课题通过对二氧化碳气体的收集方法的探究，熟悉常规仪器的使用，重点帮助学生掌握正确的气体收集方法。
5、九年级的孩子们思维活跃，求知欲强，往往更加追求个性化的自我表现，他们更加渴望通过自主探究来获取化学知识，获得成功的快乐。
【教学目标】知识与技能：1、掌握气体的收集方法；2、熟练掌握基本的实验操作；3、能够根据实验现象做出合理的解释。
过程与方法：1、通过猜想→实验探究→总结，归纳出二氧化碳气体收集的最佳方法；2、通过活动探究，学习运用比较、分析、归纳等方法对实验探究所得信息进行加工。
情感·态度·价值观：1、增强学生对化学世界的好奇心和探究欲，激发学生学习兴趣；2、培养学生动手、合作能力，以及对实验结果的分析、推理能力；3、教育学生不惟教本，要实事求是，尊重实验结果的精神。
【教学重、难点】用排水集气法收集二氧化碳；【教学过程】【师】同学们，大家好，很高兴今天有这样一次机会能和同学们一起交流和学习，希望我们能合作愉快。
中央电视台有档节目叫“是真的吗？”有同学看过吗？【生1】【师】今天老师也来当一次主持人黄西，最近，我在我们校园里拍到了一段有关两个学生正在讨论的视频，他们在讨论什么呢?请看视频。
初中化学《排水法收集二氧化碳》研究性学习设计
在实验室制取二氧化碳时，由于二氧化碳能溶于水不能用排水法收 集，可见教材上不建议采用排水法收集；但课本上册 P14“对人体吸 入的空气和呼出的气体的探究”课题中就是用排水法收集呼出的气 体，难道用排水法收集呼出的气体就不需要考虑二氧化碳能溶于水且 能与水发生反应这一性质？显然课本内容前后矛盾。
【任务】
4
30 mL
9.8 g
150 mL 1′48〃
第二组：用排水法收集ＣＯ２
实验 序号
稀盐酸 体积
碳酸钙 集气瓶 质量 体积
集满 CO2的时间 （分、秒）
验满 方法
1
25mL 10.2g 150 mL 33〃
2
25 mL 10 g 150 mL 32〃
3
30 mL 10.1 g 150 mL 36〃
4
30 mL 10g
小组成员能 根据本组的 课题合作动 手做实验或 者调查，发 现数据并做 记录。
能合作， 有个别同 学偷懒， 能动手做 实验或者 调查，发 现数据，
小组成员合 作性差，未能 做好实验或 者调查，没有 发现数据，未 能做好记录。
录过程。
做好记录
资源运 用 （10 分）
资料丰富且 资料丰富， 资料有 资料单一；根 利用率高，运 运用了网络 限，收集 本没有使用 用多种渠道 等部分收集 渠道较 除了文字以 收集资料；根 渠道；能使 少；能使 外的其他媒 据内容的需 用多种媒 用媒体， 体
150 mL 35〃
气泡 从瓶 口向 外逸 出时
通过表格分析，我们明显的发现，二氧化碳能用排水法收集，有两个 优点：1、节省时间 2、速度较快 3、收集的气体比较纯。4、节约药 品。
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用排水法收集二氧化碳的原因
用排水法收集二氧化碳的原因以用排水法收集二氧化碳的原因为标题，写一篇文章。
在当今人类社会，温室气体的排放成为了一个严重的环境问题。
其中，二氧化碳被认为是导致全球气候变暖的主要元凶之一。
作为地球的居民，我们必须采取措施来减少二氧化碳的排放，从而保护我们共同的家园。
而收集二氧化碳的方法之一就是排水法。
那么，为什么要采用排水法来收集二氧化碳呢？首先，排水法是一种相对简单而有效的方法。
它基于二氧化碳是可溶于水的特性，通过将二氧化碳气体与水接触，可以实现二氧化碳的吸附和收集。
这种方法不需要复杂的设备和技术，可以在不同的环境条件下进行使用，从而提高了二氧化碳收集的灵活性和便捷性。
排水法可以实现二氧化碳的集中收集。
在排水法中，通过对二氧化碳和水的接触面积进行控制，可以实现二氧化碳的高效吸附和收集。
与其他收集方法相比，排水法可以实现对大量二氧化碳的集中收集，从而减少二氧化碳的散失和浪费。
这不仅有助于减少二氧化碳的排放，还可以为后续的二氧化碳利用和处理提供更好的条件。
排水法还可以实现二氧化碳的稳定收集。
在排水法中，二氧化碳与水的反应是可逆的，这意味着当二氧化碳被吸附和收集后，可以通过适当的处理和利用再次释放出来。
这为二氧化碳的后续利用提供了更多的可能性。
例如，可以将收集到的二氧化碳用于工业生产、农业种植或燃料开发等领域，从而实现资源的循环利用和能源的可持续发展。
然而，排水法也存在一些挑战和限制。
首先，排水法需要大量的水资源。
在收集过程中，二氧化碳需要与水进行接触和吸附，因此需要足够的水来实现二氧化碳的收集。
这对于一些水资源紧缺的地区来说可能是一个问题。
其次，排水法需要适当的环境条件。
二氧化碳在不同的温度和压力下的溶解度是不同的，因此需要根据具体的环境条件来选择合适的排水法收集二氧化碳。
最后，排水法需要适当的处理和利用方法。
收集到的二氧化碳需要经过适当的处理和利用，才能实现资源的循环利用和能源的可持续发展。
采用排水法收集二氧化碳具有简单、集中、稳定等优点。
用排水法收集二氧化碳的原因
用排水法收集二氧化碳的原因
1.二氧化碳溶解度较高：二氧化碳的溶解度在水中高达39g/L，在室温下的溶解度是每升水溶液中可溶解的二氧化碳的体积。
这意味着，假如把一定量的二氧化碳加到一定体积的水中，其含量便可以非常高。
2. 低温收集：排水法可以有效地收集低温气体，例如低温气体二氧化碳。
室温下的二氧化碳可以在大气中易于混合，而排水法可以对其进行有效的收集。
3. 节约费用：由于排水法收集二氧化碳的原理是把气体溶解于水中，因此可以节省一些对应的采收和净化设备，并可以降低采收用气的成本。
4. 简易操作：排水法收集二氧化碳简单易行，只需要将抽取的空气放置在水中，并将释放的二氧化碳气体溶解在水中。
此外，它也可以节约操作时间，给用户带来更多的方便。
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收集气体排水法原理
收集气体排水法原理
排水法，即排水收集气体法，在实验化学中是一种收集气体的方法。
其原理是利用气体不易溶于水且不与水反应的性质，将生成的气体通入装满水的集气瓶中，使气体将集气瓶中的水逐渐排出，从而收集到气体。
当导管口有气泡连续、均匀地放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里，当看到有气泡从集气瓶口外沿冒出，说明集气瓶内的液面已经下降至瓶口处，即已经收集满一瓶气体。
在水里用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水面，正放或倒放在桌面上。
需要注意的是，这种方法收集到的气体较潮湿，如果需要干燥的气体，还需要进行干燥处理。
另外，排水集气法也可以用于处理废水，其原理是利用气体（通常是空气）的流动和压力差异来收集废水中的气体和悬浮物，并将其从水中分离出来。
具体来说，废水被引入一个集气池中，水被暴露在空气中，从而使废水中的气体被释放出来。
然后，通过利用水中的压力差异，将气体从水中收集到集气池的顶部，最后将其从集气池中移除。
这种方法可以有效地去除废水中的气体和悬浮物，达到净化水质的目的。
以上信息仅供参考，如有需要，建议咨询专业技术人员。
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排水法收集二氧化碳可行性的实验探究
作者：洪碧瑜
来源：《化学教学》2016年第07期
摘要：从不同浓度稀盐酸与石灰石反应、用排水法收集二氧化碳的实验中获取实证数据，结合手持技术对二氧化碳浓度进行测定，以优化稀盐酸浓度的视角，从二氧化碳收集数量、速率、收集率及所达到的浓度等方面，探讨了排水法收集二氧化碳的可行性。
关键词：排水法集气；二氧化碳浓度测定；手持技术；可行性；实验探究
文章编号：1005–6629（2016）7–0065–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
1 问题的提出
初中化学教材中二氧化碳气体只提到用向上排空气法收集[1]，许多老师在进行这部分知识的教学时，也认为二氧化碳可溶于水，因此不宜用排水法收集。
但近年来，对此看法的质疑日渐增多，并有一些老师撰文对排水法收集的可行性进行了论证。
这些文章更多的是从气体收集的可行性角度，如二氧化碳水溶液中微粒的存在形式[2]、二氧化碳溶解时在水中的扩散速率[3]、二氧化碳溶解于水的速度实验[4]及不同方法收集二氧化碳的纯度比较[5]等方面进行论证；而涉及气体发生的可行性，如实验时所选择石灰石形状、稀盐酸浓度的不同对排水法收集二氧化碳会造成怎样影响等等的研究则相对较少。
本文尝试从反应物选择的角度，从另一侧面对排水法收集二氧化碳的可行性进行论证。
2 问题研究
2.1 排水法收集二氧化碳的实验
利用图1所示的装置制取和收集二氧化碳（集气瓶容积为145mL，锥形瓶容积为
165mL）。
选用同批次的颗粒状与块状石灰石分别与浓度为10%、7.5%、5%、2.5%、1%的稀盐酸（每次用量均取70mL）进行实验。
每次制取实验用容积为145mL的集气瓶连续收集反应产生的气体，并记录收集每瓶气体所用的时间，所得数据如表1所示。
就本实验获取的数据来看，浓度为1%的稀盐酸不能完成气体的收集，浓度为2.5%的稀盐酸收集的气体偏少且耗时较长，因此，实验制取时不宜采用这两种浓度的稀盐酸。
仅从收集气体的数量来看，其他三种溶质质量分数稀盐酸均可用于制取二氧化碳的实验。
用排水法收集气体，还存在着一个收集率的问题。
从理论上计算，70mL 10%、7.5%、5%的稀盐酸最多产生二氧化碳的体积分别约为2241mL、1649mL、1099mL（二氧化碳的密度取1.429 g·L-1）。
就表1的数据分析，各组实验实际收集的二氧化碳与理论值之间存在的差异不尽相同（实验收集到二氧化碳的瓶数乘以实验用集气瓶的容积即为实际收集的二氧化碳体积，没有收集满的一瓶没有列入统计），具体情况如表2所示。
各组实验相比而言，7.5%的稀盐酸与颗粒状或块状的石灰石反应产生气体的收集率都达到了79%左右，气体利用率符合气体制取实验的要求。
从另一个角度上看，这两组实验，收集前6瓶气体的平均用时分别为每瓶15.7秒和17秒，这与稀盐酸浓度10%的两组实验相差不大，而且这样的速度也达到气体收集实验的要求。
2.2 二氧化碳的浓度测定实验
为进一步验证排水法收集二氧化碳的可行性，以溶质质量分数7.5%的稀盐酸和块状石灰石为反应试剂产生二氧化碳，利用浓度传感器测定不同时刻从反应容器排出的气体中二氧化碳的浓度，并通过数据采集器和计算机绘制浓度变化曲线，从而获取实验所需的相关数据，实验装置如图2所示。
实验过程中产生的二氧化碳通过一个倒置在水中的漏斗收集。
石灰石与稀盐酸反应的时间与对应排出气体中二氧化碳浓度的数据通过与漏斗相连的传感器进行测定，所得数据的图像如图3所示。
图3显示，反应过程中二氧化碳浓度的变化呈现四个主要时段：反应初期，二氧化碳浓度逐渐增大（每秒增加0.5%～1%）；接着快速增大（每秒递增4%～5%）；然后又逐渐变缓（每秒增加0.5%～ 1%），最后趋于稳定。
结合实验过程观察到每一时段气泡冒出的情况，将相关信息归纳如表3所示。
从表3可以看出，采用浓度7.5%的稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳，用排水法收集到的气体中二氧化碳的浓度最高可达到96.5%。
为此，说明只有选择合适浓度的稀盐酸为反应物，采用排水法收集二氧化碳是完全可行的。
利用浓度传感器对浓度7.5%的稀盐酸和块状石灰石反应并用排水法收集到的前四瓶气体中CO2的浓度进行测定（所得数据如表4所示），数据表明即使是第一瓶收集的二氧化碳，其浓度也达到了52.6%，对于初中二氧化碳性质实验而言，该浓度数值足够满足实验要求。
为证明这一点，继续进行一组对照实验，分别采用向上排空气法和排水法进行收集二氧化碳，当收集15秒（排水法收集第一瓶二氧化碳的用时）后，用燃着的木条放在瓶口检验，发现采用排空气法收集的二氧化碳没能让燃着的木条熄灭，而用排水法收集的能使燃着的木条熄灭。
2.3 结果与讨论
2.3.1 制取二氧化碳稀盐酸浓度的选择
从表1看，并不是所有浓度的稀盐酸可以用于实验室制取二氧化碳，根据实际收集二氧化碳的数量来看，浓度1%和2.5%的稀盐酸均不适合于实验；浓度5%的稀盐酸，只有采用与颗粒状的石灰石反应，才勉强符合要求；而浓度为10%和7.5%的稀盐酸，无论是与块状或颗粒状的石灰石反应，均可满足要求，且收集二氧化碳的速率二者差别不大。
表2显示，利用
7.5%的稀盐酸制取二氧化碳的收集率比10%的稀盐酸高。
结合考虑稀盐酸浓度对氯化氢挥发的影响及原料的利用率等因素，浓度在7.5%左右（大小偏差约为1%）的稀盐酸应是制取二氧化碳较为理想的反应试剂。
这一结论的可靠性从表4的数据中也能得到证实，该数据显示，利用7.5%的稀盐酸制取并收集的二氧化碳，其浓度最少也能达到52.6%。
2.3.2 排水法收集二氧化碳的适宜时机
对于排水法收集气体，还应考虑气体发生装置中的空气是否对收集的气体会造成影响，从而选择开始收集气体的时机。
在氧气的排水法收集中，有将气泡连续均匀冒出25s定为收集氧气适宜时机的研究[6]。
从表3数据看，排水法收集二氧化碳，气泡刚连续均匀冒出时，气体的浓度并不高，只有7.88%，但在较短的时间内，浓度迅速增大到（88.6%），刚好与收集一瓶二氧化碳（145mL）的用时差不多。
结合表4数据来看，即使是反应一开始就收集，得到的第一瓶二氧化碳仍符合实验要求，我们可以推断将气泡连续均匀冒出确定为收集二氧化碳的时机是完全可行的。
2.3.3 有关实验操作误差的讨论
在具体的实验操作过程中，石灰石的产地、石灰石形状及大小，加入稀盐酸的方式、发生装置中锥形瓶大小和导气管长短等因素各不相同，对制取二氧化碳反应的速率、排尽发生装置中空气的时间等会造成一定影响，从而可能使该实验所测得的数据存在一定的偏差。
3 结论
实验表明，排水法收集二氧化碳是可行的，但对于制取二氧化碳的反应物有一定的条件要求。
若采用块状或颗粒状的石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，稀盐酸的浓度不宜太小，选择浓度7.5%（±1%）左右的稀盐酸进行实验效果较为理想。
参考文献：
[1]王祖浩主编.义务教育课程标准实验教科书·化学（九年级上册）[M].上海：上海教育出版社，2014：43.
[2]陈明元.中学化学中二氧化碳溶于水的问题[J].化学教学，2014，（9）：93.
[3]郑萍，陈明元.相平衡与二氧化碳在水中的扩散速率[J].贵州教育学院学报（自然科学版），2004，15（2）：70.
[4][5]郁学梅.实验室二氧化碳气体的收集及检测方法再研究[J].化学教学，2014，（7）：65.
[6]张章录.排水法收集氧气时机选择的实验探究[J].化学教学，2015，（8）：75.。