Question

CO₂是初中化學重點研究的氣體之一．某化學興趣小組設計了如下實驗來探究CO₂的制取和性質：
（1）該興趣小組用干燥管、燒杯、銅網等設計裝配了一個在實驗室中制取二氧化碳氣體的裝置，如圖1所示．在干燥管內的銅網上應盛放

 

；若將銅網換成鐵網，可能產生的后果是

 

，其原因是（用化學方程式表示）

 

．
（2）將一大燒杯倒扣在培養皿上，培養皿上所放物質如圖2所示．其中Ⅰ處試液變

 

色，Ⅱ處溶液變

 

，該反應的化學方程式

 

，Ⅳ處試紙變

 

．
（3）該興趣小組同學將制得的CO₂分別通人澄清石灰水和氫氧化鈉溶液中，他們觀察到前者變渾濁，后者無明顯現象．CO₂和NaOH是否發生了化學反應？
①小明設計了甲、乙兩個實驗來驗證C0₂與NaOH發生了化學反應，如圖3所示．實驗現象為：甲--軟塑料瓶變癟，乙--“瓶吞雞蛋”．小虎同學認為上述實驗是可行的．其共同原理是

 

．小雯同學提出質疑，她認為上述實驗還不足以說明CO₂和NaOH發生了反應．其理由是

 

．小明同學針對小雯的質疑又補充了一個對照實驗，這個實驗是

 

．
②小虎向甲實驗后變癟塑料瓶的溶液中加入

 

，觀察到

 

現象，從而證明CO₂與NaOH已經發生了反應．

Answer 1

分析：（1）根據實驗室制取二氧化碳的藥品以及稀鹽酸與鐵的反應分析回答．
（2）根據二氧化碳的化學性質分析．
（3）①根據二氧化碳與氫氧化鈉的反應以及能溶于水的性質分之回答．
②根據二氧化碳與氫氧化鈉反應生成的碳酸鈉的性質分析回答．

解答：解：（1）在實驗室中常用大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳．所以，如圖1所示．在干燥管內的銅網上應盛放大理石；若將銅網換成鐵網，可能產生的后果是制得的CO₂氣體中混有H₂，其原因是：鐵能與鹽酸反應生成了氫氣和氯化亞鐵，反應的方程式是：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
（2）將一大燒杯倒扣在培養皿上，培養皿上所放物質如圖2所示．由于二氧化碳與水反應生成了碳酸，碳酸顯酸性，能使紫色的石蕊試液變紅色，所以，其中Ⅰ處試液變紅色；由于二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀和水，所以，Ⅱ處溶液變渾濁，該反應的化學方程式CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．碳酸顯酸性，所以Ⅳ處藍色的石蕊試紙變成紅色變紅．
（3）①由于氫氧化鈉溶液能與CO₂發生反應，瓶內氣壓降低．所以，會出現甲軟塑料瓶變癟，乙瓶“瓶吞雞蛋”．小雯同學提出質疑，她認為上述實驗還不足以說明CO₂和NaOH發生了反應．其理由是：CO₂能溶于水，也能使瓶內氣壓降低．小明同學針對小雯的質疑又補充了一個對照實驗，這個實驗是將氫氧化鈉溶液換成等體積的水，做同樣的實驗，看現象是否有差別．
②由于二氧化碳能與氫氧化鈉反應生成的碳酸鈉能與鹽酸反應生成二氧化碳氣體．所以，小虎向甲實驗后變癟塑料瓶的溶液中加入稀鹽酸，觀察到有氣泡產生現象，從而證明CO₂與NaOH已經發生了反應．
故答為：（1）大理石（或石灰石），鐵網被腐蝕，制得的CO₂氣體中混有H₂，Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．（2）紅，渾濁，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，變紅．（3）①氫氧化鈉溶液能與CO₂發生反應，瓶內氣壓降低  CO₂能溶于水，也能使瓶內氣壓降低  將氫氧化鈉溶液換成等體積的水，做同樣的實驗，看現象是否有差別．  ②稀鹽酸  有氣泡產生．

點評：主要考查了實驗室中制取二氧化碳的有關知識和二氧化碳的有關性質，培養學生分析問題、解決問題的能力．掌握二氧化碳的性質、制法是解答本題的關鍵．