Question

CO₂是初中化學(xué)重點研究的氣體之一．某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如下實驗來探究CO₂的制取和性質(zhì)：
（1）該興趣小組用干燥管、燒杯、銅網(wǎng)等設(shè)計裝配了一個在實驗室中制取二氧化碳?xì)怏w的裝置，如圖1所示．在干燥管內(nèi)的銅網(wǎng)上應(yīng)盛放

 

；若將銅網(wǎng)換成鐵網(wǎng)，可能產(chǎn)生的后果是

 

，其原因是（用化學(xué)方程式表示）

 

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

 

色，Ⅱ處溶液變

 

，該反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

，Ⅳ處試紙變

 

．
（3）該興趣小組同學(xué)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(xiàn)象．CO₂和NaOH是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？
①小明設(shè)計了甲、乙兩個實驗來驗證C0₂與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，如圖3所示．實驗現(xiàn)象為：甲--軟塑料瓶變癟，乙--“瓶吞雞蛋”．小虎同學(xué)認(rèn)為上述實驗是可行的．其共同原理是

 

．小雯同學(xué)提出質(zhì)疑，她認(rèn)為上述實驗還不足以說明CO₂和NaOH發(fā)生了反應(yīng)．其理由是

 

．小明同學(xué)針對小雯的質(zhì)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(xiàn)象，從而證明CO₂與NaOH已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)．

Answer 1

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

解答：解：（1）在實驗室中常用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳．所以，如圖1所示．在干燥管內(nèi)的銅網(wǎng)上應(yīng)盛放大理石；若將銅網(wǎng)換成鐵網(wǎng)，可能產(chǎn)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(yīng)生成了氫氣和氯化亞鐵，反應(yīng)的方程式是：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
（2）將一大燒杯倒扣在培養(yǎng)皿上，培養(yǎng)皿上所放物質(zhì)如圖2所示．由于二氧化碳與水反應(yīng)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(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和水，所以，Ⅱ處溶液變渾濁，該反應(yīng)的化學(xué)方程式CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．碳酸顯酸性，所以Ⅳ處藍(lán)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(fā)生反應(yīng)，瓶內(nèi)氣壓降低．所以，會出現(xiàn)甲軟塑料瓶變癟，乙瓶“瓶吞雞蛋”．小雯同學(xué)提出質(zhì)疑，她認(rèn)為上述實驗還不足以說明CO₂和NaOH發(fā)生了反應(yīng)．其理由是：CO₂能溶于水，也能使瓶內(nèi)氣壓降低．小明同學(xué)針對小雯的質(zhì)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(xiàn)象是否有差別．
②由于二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)生成的碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w．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(chǎn)生現(xiàn)象，從而證明CO₂與NaOH已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)．
故答為：（1）大理石（或石灰石），鐵網(wǎng)被腐蝕，制得的CO₂氣體中混有H₂，F(xiàn)e+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(fā)生反應(yīng)，瓶內(nèi)氣壓降低  CO₂能溶于水，也能使瓶內(nèi)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(xiàn)象是否有差別．  ②稀鹽酸  有氣泡產(chǎn)生．

點評：主要考查了實驗室中制取二氧化碳的有關(guān)知識和二氧化碳的有關(guān)性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力．掌握二氧化碳的性質(zhì)、制法是解答本題的關(guān)鍵．