Question

20．某研究小組發現，維C泡騰片（保健藥品，主要成分見圖1）溶于水，有許多氣泡產生（如圖2）．該小組同學進行如下探究．

探究一：定性探究氣體的成分．
【猜想與假設】小華說：該氣體可能是CO₂、O₂、CO、H₂、N₂．
小明說：不可能含有N₂，因為根據質量守恒定律（或化學反應前后元素種類不變），反應物中不含氮元素．
小芳說：不可能含有CO和H₂，因為從藥品安全角度考慮，H₂易燃易爆，CO有毒．
該小組同學認為：該氣體可能含有CO₂、O₂中的一種或兩種．
【進行實驗】

實驗編號	實驗操作	實驗現象
①	將氣體通入澄清的石灰水中	澄清石灰水變渾濁
②	將帶火星的木條伸入該氣體中	帶火星的木條沒有復燃

【得出結論】（1）由實驗①可知該氣體中肯定含二氧化碳，寫出實驗室制取該氣體的化學方程式Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）由實驗②不能（填“能”或“不能”）確定該氣體中不含氧氣，理由是若生成氧氣和二氧化碳的混合物，當氧氣含量過少時，帶火星的木條也不能復燃．
探究二：定量探究．
小明取了一定量該維C泡騰片，放入足量的水中，將產生的氣體全部通入足量的澄清石灰水，充分反應后，將瓶中的沉淀過濾出來，稱得質量為10g，求生成的二氧化碳氣體的質量．（寫出計算過程）

Answer 1

分析 【猜想與假設】根據質量守恒定律中化學反應前后元素種類不變及特殊物質一氧化碳的毒性分析；
【得出結論】
根據澄清的石灰水和帶火星的木條的變化分析得出結論，并寫出反應的方程式；
探究二：根據二氧化碳與氫氧化鈣反應的方程式，由碳酸鈣的質量求出二氧化碳的質量．

解答 解：【猜想與假設】根據質量守恒定律中化學反應前后元素種類不變可知：標簽所示的反應物中不含氮元素，所以不可能含有N₂；
因為維C泡騰片是保健藥品，不能產生對人體有毒有害的物質，而一氧化碳有毒，H₂易燃易爆，所以不可能含有CO和H₂；
【得出結論】
（1）因為實驗中看到澄清石灰水變渾濁，所以一定含有二氧化碳；二氧化碳與氫氧化鈣反應產生碳酸鈣沉淀和水，反應的方程式為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）帶火星的木條沒有復燃，可能是沒有氧氣，也可能是氧氣的濃度低，其中混有較多量的二氧化碳，也不復燃，故不能確定該氣體中不含氧氣；因為若生成氧氣和二氧化碳的混合物，當氧氣含量過少時，帶火星的木條也不能復燃；
探究二：
原混合氣體中二氧化碳的質量為x
CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
44                       100
x                         10g
$\frac{44}{x}=\frac{100}{10g}$
  解得：x=4.4g
答：生成的二氧化碳氣體的質量為4.4g．
故答案為：【猜想與假設】根據質量守恒定律（或化學反應前后元素種類不變），反應物中不含氮元素；有毒．
【得出結論】
（1）二氧化碳；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）不能；若生成氧氣和二氧化碳的混合物，當氧氣含量過少時，帶火星的木條也不能復燃；
探究二：4.4g．

點評 本題通過標簽信息利用質量守恒定律對維C泡騰片進行探究，其中涉及了氧氣、二氧化碳、氫氣、一氧化碳等氣體的性質及檢驗，難度不大，能夠考查學生的知識遷移運用能力．