Question

5．在“實驗室制取氣體并驗證氣體性質”的實驗課中，小紅同學欲用圖1所示的裝置制取二氧化碳并驗證二氧化碳的性質．

（1）若按圖1裝置操作，有明顯錯誤，此錯誤是：不能用排水法收集二氧化碳氣體，理由為二氧化碳能溶于水．
（2）為了便于控制反應的進行，可用圖2所示注射器代替圖1裝置A中的長頸漏斗（填儀器名稱）．
（3）用裝置A制取二氧化碳有關反應的化學方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（4）為了驗證產生的氣體為二氧化碳，小紅同學將裝置A與圖3的裝置相連，若試管中的試劑為澄清石灰水，觀察到的現象是澄清石灰水變渾濁．但是小紅錯將氫氧化鈉溶液倒入試管中，觀察不到現象；為了證明產生的二氧化碳氣體也能與氫氧化鈉溶液發生反應，請你設計一個方案：取少量液體于試管中，滴加稀鹽酸，觀察到有氣泡產生，證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液發生了反應（簡述實驗步驟、現象和結論）．
（5）利用圖1中所示的發生裝置A，還可用來制取的氣體有O₂（合理均可）（寫一種），選用的反應試劑是過氧化氫與二氧化錳．

Answer 1

分析 （1）據二氧化碳能溶于水分析解答；
（2）注射器可控制滴加液體的速度，進而可控制反應速率；
（3）實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸，據反應原理書寫方程式；
（4）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，二氧化碳與氫氧化鈉反應會生成碳酸鈉，要驗證二氧化碳是否與氫氧化鈉發生了反應，可驗證是否有碳酸根；
（5）圖1發生裝置屬于固液常溫型，可用來制取氧氣或氫氣，據此分析解答．

解答 解：（1）二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，操作錯誤；
（2）注射器可控制滴加液體的速度，進而可控制反應速率，所以可用注射器代替長頸漏斗控制反應進行；
（3）實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸，二者反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）二氧化碳通入澄清的石灰水會使之變渾濁；因為二氧化碳與氫氧化鈉反應會生成碳酸鈉，要驗證二氧化碳是否與氫氧化鈉發生了反應，可驗證是否有碳酸根，故可向B實驗后的溶液中加入足量稀鹽酸，若觀察到有氣泡產生，就可以證明二氧化碳與氫氧化鈉發生了反應；
（5）圖1發生裝置屬于固液常溫型，可用來制取氧氣或氫氣，若用來制取氧氣，使用的藥品是過氧化氫和二氧化錳，若用來制取氫氣，使用的藥品是鋅粒和稀硫酸；
故答案為：（1）不能用排水法收集二氧化碳氣體； 二氧化碳能溶于水；  
（2）長頸漏斗；
（3）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）澄清石灰水變渾濁； 取少量液體于試管中，滴加稀鹽酸，觀察到有氣泡產生，證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液發生了反應；
（5）O₂（合理均可）；  過氧化氫；  二氧化錳．

點評 了解實驗室制取二氧化碳的原理、二氧化碳的性質及氧氣、氫氣的制法是解答此題的關鍵，能較好考查學生對知識的掌握和運用能力．