Question

14．CO₂是初化學(xué)重點(diǎn)研究的氣體之一，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖1和2所示的實(shí)驗(yàn)探究CO₂的制取和性質(zhì)．
（1）該興趣小組用干燥管、燒杯、銅等設(shè)計(jì)裝配了一個在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的裝置，如圖1所示．在干燥管內(nèi)的銅上應(yīng)盛放；若將銅換成鐵，可能產(chǎn)生的后果是造成二氧化碳不純，其原因是Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑ （用化學(xué)方程式表示）
（2）該興趣小組同學(xué)將制得的CO₂分別通入澄清石灰水和氫氧化鈉溶液，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(jì)了甲、乙兩個實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：CO₂與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，如圖2所示．實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(bǔ)充了一個對照實(shí)驗(yàn)，這個實(shí)驗(yàn)是收集同樣大小的一塑料瓶二氧化碳，倒入與氫氧化鈉溶液同樣多的蒸餾水，觀察塑料瓶的變癟情況；
②小虎向甲實(shí)驗(yàn)后變癟塑料瓶的溶液加入稀鹽酸，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)．

Answer 1

分析 制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，實(shí)驗(yàn)室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．小明設(shè)計(jì)了甲、乙兩個實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證C0₂與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，如圖2所示．實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)是可行的，其共同原理是：反應(yīng)后內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差；小雯同學(xué)提出質(zhì)疑，她認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)還不足以說明CO₂和NaOH發(fā)生了反應(yīng)，其理由是二氧化碳也能與水反應(yīng)；小明同學(xué)針對小雯的質(zhì)疑又補(bǔ)充了一個對照實(shí)驗(yàn)，這個實(shí)驗(yàn)是：收集同樣大小的一塑料瓶二氧化碳，倒入與氫氧化鈉溶液同樣多的蒸餾水，觀察塑料瓶的變癟情況；小虎向甲實(shí)驗(yàn)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)．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，在干燥管內(nèi)的銅網(wǎng)上應(yīng)盛放石灰石；可能產(chǎn)生的后果是：造成二氧化碳不純，其原因是鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，配平即可；故答案為：石灰石；造成二氧化碳不純；Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（2）小明設(shè)計(jì)了甲、乙兩個實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證C0₂與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，如圖2所示．實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)是可行的，其共同原理是：反應(yīng)后內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差；小雯同學(xué)提出質(zhì)疑，她認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)還不足以說明CO₂和NaOH發(fā)生了反應(yīng)，其理由是二氧化碳也能與水反應(yīng)；小明同學(xué)針對小雯的質(zhì)疑又補(bǔ)充了一個對照實(shí)驗(yàn)，這個實(shí)驗(yàn)是：收集同樣大小的一塑料瓶二氧化碳，倒入與氫氧化鈉溶液同樣多的蒸餾水，觀察塑料瓶的變癟情況；小虎向甲實(shí)驗(yàn)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)；故答案為：①反應(yīng)后內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差；二氧化碳也能與水反應(yīng)；收集同樣大小的一塑料瓶二氧化碳，倒入與氫氧化鈉溶液同樣多的蒸餾水，觀察塑料瓶的變癟情況；②稀鹽酸；有氣泡產(chǎn)生．

點(diǎn)評 本考點(diǎn)主要考查了氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學(xué)方程式的書寫和二氧化碳的性質(zhì)的探究等，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．