Question

1．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現(xiàn)象，
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，不能用鐵網代替銅網的原因是（用化學方程式表示）Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
（2）某興趣小組同學將CO₂分別通入澄清石灰水和氫氧化鈉溶液中，觀察到前者變渾濁，后者無明顯現(xiàn)象．
①寫出上述澄清石灰水變渾濁的化學方程式Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
為探究CO₂和NaOH是否發(fā)生了化學反應，王強設計了如圖2所示的A、B實驗，驗證CO₂與NaOH溶液發(fā)生了化學反應．實驗現(xiàn)象為：A中試管內液面上升；B中氣球脹大．

②王強認為上述實驗是可行的，其共同原理是二氧化碳與氫氧化鈉反應，使裝置內的壓強減�。�
③李莉提出質疑，她認為上述實驗不嚴謹，其理由是二氧化碳溶于水．要得到科學嚴謹?shù)慕Y論，仍利用該裝置，補做的對比實驗是將液體換成水，觀察液面上升的高度和氣球脹大的程度．
④楊紅通過檢驗生成物：向B實驗后的溶液中加入稀鹽酸，觀察到氣泡產生現(xiàn)象，從而也證明CO₂與NaOH發(fā)生了反應．

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，鐵是活潑金屬可以和鹽酸反應進行分析；
（2）①根據二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水進行分析；
②根據二氧化碳和氫氧化鈉反應會生成碳酸鈉和水，然后裝置的壓強會相應的減小，顯現(xiàn)相應的現(xiàn)象進行分析；
③根據二氧化碳溶于水，會與水反應生成碳酸進行分析；
④根據鹽酸和碳酸鈉反應會生成二氧化碳和水、氯化鈉進行分析．

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的反應是碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，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；因為鐵能和鹽酸反應生成氫氣，因此不能用鐵網代替銅網，化學方程式為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（2）①二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，化學方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
②二氧化碳和氫氧化鈉反應會生成碳酸鈉和水，然后裝置的壓強會相應的減小，顯現(xiàn)相應的現(xiàn)象；
③二氧化碳溶于水，會與水反應生成碳酸，所以上述實驗不嚴謹，其理由是二氧化碳溶于水．要得到科學嚴謹?shù)慕Y論，仍利用該裝置，補做的對比實驗是：將液體換成水，觀察液面上升的高度和氣球脹大的程度；
④鹽酸和碳酸鈉反應會生成二氧化碳和水、氯化鈉，所以向B實驗后的溶液中加入稀鹽酸，觀察到氣泡產生現(xiàn)象，從而也證明CO₂與NaOH發(fā)生了反應．
故答案為：（1）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；Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；        
（2）①Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
②二氧化碳與氫氧化鈉反應，使裝置內的壓強減小；
③二氧化碳溶于水，將液體換成水，觀察液面上升的高度和氣球脹大的程度；
④稀鹽酸，氣泡產生．

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態(tài)和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．