Question

3．某化學興趣小組設計了如下實驗探究CO₂的制取和性質：
①用干燥管、燒杯、銅網等設計并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．關閉彈簧夾，將干燥管小頭向下垂直放入盛有水的燒杯中，若觀察到下端有水柱上升，但低于燒杯中水的液面，且一段時間沒有變化，則表明該裝置的氣密性良好；請寫出實驗室制取CO₂的化學方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O，用該裝置制取CO₂的優(yōu)點是隨開隨用，隨關隨停．
②CO₂分別通入氫氧化鈉溶液中，無明顯現象．為了證明CO₂和NaOH是否發(fā)生了化學反應，設計實驗如圖2所示．實驗現象為：軟塑料瓶變癟．
質疑：上述實驗還不足以說明CO₂和NaOH發(fā)生了反應，其理由是CO₂+H₂O=H₂CO₃．
小王設計了一個簡單的對照實驗證明了CO₂和NaOH發(fā)生了化學反應：請簡述實驗方法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．

Answer 1

分析 ①根據裝置特點來檢查裝置氣密性，實驗室制取二氧化碳用大理石或石灰石和鹽酸反應進行解答；
②根據二氧化碳能溶于水和水反應分析．

解答 解：①關閉彈簧夾，將干燥管小頭向下垂直放入盛有水的燒杯中，若觀察到下端有水柱上升，但低于燒杯中水的液面，且一段時間沒有變化，則表明該裝置的氣密性良好；實驗室制取二氧化碳用大理石或石灰石和鹽酸反應制取CO₂的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；用該裝置制取CO₂的優(yōu)點是隨開隨用，隨關隨停；
故答案為：下端有水柱上升，但低于燒杯中水的液面，且一段時間沒有變化；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；隨開隨用，隨關隨停；
②氫氧化鈉溶液能與CO₂發(fā)生反應，瓶內氣壓降低，CO₂能溶于水和水反應生成碳酸，也能使瓶內氣壓降低；
對照實驗：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；
故答案為：CO₂+H₂O=H₂CO₃；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．

點評 主要考查了實驗室中制取二氧化碳的有關知識，從實驗的創(chuàng)新加深了學生對二氧化碳制取裝置的理解，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力．