Question

17．某學生在進行二氧化碳的制取和性質實驗時，經過認真分析研究，對課本中的氣體發生裝置（圖A）進行了改進（圖B）．

（1）如何檢查A裝置的氣密性：在右導管口連一乳膠管，在乳膠管上夾彈簧夾，向長頸漏斗內加水，至形成液封，再加適量水，靜置一段時間后，若長頸漏斗液面與試管內液面差保持不變，說明氣密性良好．
（2）改進后裝置的優點是隨開隨制，隨關隨停．
（3）寫出B中發生反應的化學方程式CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（4）D中的CO₂倒入C中做性質實驗時，操作方法是（按教材回答）將二氧化碳沿燒杯壁慢慢倒入，觀察到的現象是蠟燭由低到高依次熄滅．此實驗說明二氧化碳具有不能燃燒也不支持燃燒且密度比空氣大的性質．
（5）如何檢驗D中的氣體是CO₂CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O（用化學方程式表示）
（6）用A裝置制O₂時，發生的化學方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（7）E裝置適合收集氣體的性質有難溶于水且不和水反應，如果某同學用F裝置收集尾氣一氧化碳，則收集時氣體應從導管口的b    端（填“a”或“b”）通入．
（8）某同學利 用收集的二氧化碳氣體，設計了如下一組實驗．取四朵用石蕊試液染成的紫色的干燥紙花，分別按下圖進行實驗，向花分別噴灑稀鹽酸或水．回答下列問題：

①觀察到紙花的顏色變化是Ⅰ：紙花變紅；Ⅱ：紙花不變色；Ⅲ：紙花不變色；Ⅳ：紙花變紅；
②該同學進行的Ⅰ、Ⅱ兩項實驗，說明什么？使紙花變紅是酸不是水．
③該同學進行四組對比實驗的目的是什么？（用文字敘述）二氧化碳不能使石蕊變色，二氧化碳的水溶液能使石蕊變紅．
④寫出實驗Ⅳ中發生反應的化學方程式：CO₂+H₂O═H₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）根據裝置氣密性的檢驗方法來分析；
（2）對課本中的氣體發生裝置（圖A）進行了改進（圖B）．添加了有孔塑料板，使得固體藥品與液體藥品可以分離；改變了裝置A中藥品一接觸就直接反應的不足；
（3）碳酸鈣和稀鹽酸反應生成了氯化鈣、水和二氧化碳，可以據此寫出反應的化學方程式；
（4）根據探究二氧化碳的性質既不能燃燒也不支持燃燒且密度比空氣大的實驗來分析；
（5）學會檢驗二氧化碳氣體的方法及其化學方程式的書寫；
（6）根據裝置特點來選擇制取氧氣的藥品去分析解答；
（7）根據收集氣體的方法以及氣體的性質來分析；
（8）根據已有的知識進行分析，酸性溶液能使紫色石蕊試液變成紅色，水和二氧化碳不能使紫色石蕊試液變色．

解答 解：（1）檢查A裝置的氣密性的方法是：在右導管口連一乳膠管，在乳膠管 上夾彈簧夾，向長頸漏斗內加水，至形成液封，再加適量水，靜置一段時間后，若長頸漏斗液面與試管內液面差保持不變，說明氣密性良好；故填：在右導管口連一乳膠管，在乳膠管 上夾彈簧夾，向長頸漏斗內加水，至形成液封，再加適量水，靜置一段時間后，若長頸漏斗液面與試管內液面差保持不變，說明氣密性良好；
（2）裝置改進后的有孔板可以把固體與液體分離開來，當關閉導管時，裝置內壓強升高而把液體壓回長頸漏斗，使得液體與固體脫離接觸反應停止，當打開導管，裝置內壓強減小，長頸漏斗內液體重新流入裝置，液體與固體接觸，反應繼續；故填：隨開隨制，隨關隨停；
（3）大理石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣和稀鹽酸反應生成了氯化鈣、水和二氧化碳，其反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．故填：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（4）將D中的CO₂倒入C中做性質實驗時，操作方法是沿燒杯壁慢慢倒入，避免迅速倒入時，蠟燭熄滅的先后次序不明顯，導致實驗失��；正確的觀察現象是蠟燭火焰由低到高依次熄滅，體現了二氧化碳既不能燃燒也不支持燃燒且密度比空氣大的性質．故答案為：將二氧化碳沿燒杯壁慢慢倒入；蠟燭由低到高依次熄滅；不能燃燒也不支持燃燒；密度比空氣大．
（5）檢驗二氧化碳氣體的方法：將制得的二氧化碳氣體通入盛有澄清石灰水的試管中，觀察到的現象是：澄清石灰水變渾濁；其反應的化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．故填：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（6）圖中裝置適合用于過氧化氫溶液在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣；故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（7）難溶于水，不與水反應的氣體用排水法進行收集；一氧化碳的密度比水小，所以用F收集一氧化碳時，氣體從短管進入；故填：難溶于水且不和水反應；b；
（8）①稀鹽酸是酸性溶液，能使石蕊試液變紅，水和二氧化碳不能使石蕊試液變色，二氧化碳的水溶液能使石蕊試液變紅，故填：紙花不變色；紙花變紅；
②鹽酸使紫色石蕊試液變紅；水不能使紫色石蕊試液變紅，故填：使紙花變紅是酸不是水；
③進行對比實驗說明二氧化碳本身不顯酸性，不能使石蕊變色，二氧化碳的水溶液顯酸性，能使石蕊變紅，故填：二氧化碳不能使石蕊變色，二氧化碳的水溶液能使石蕊變紅；
④二氧化碳能與水反應生成碳酸，故填：CO₂+H₂O═H₂CO₃．

點評 此題探究了實驗室制取二氧化碳氣體的裝置及改進后的優點，考查了二氧化碳氣體的檢驗方法并會寫其反應的化學方程式；還探究了二氧化碳既不能燃燒也不支持燃燒且密度比空氣大的性質的實驗．題型設計科學，是常考題型之一．