Question

4．如圖1所示是某學生設計的制取二氧化碳并檢驗其性質的裝置．期中，B中裝有石灰水；C中裝有紫色石蕊試液．請回答：

（1）在A中裝的藥品是大理石（或石灰石）和稀鹽酸．
（2）若有二氧化碳通過，C中的現象是紫色石蕊試液變紅，反應的方程式是CO₂+H₂O═H₂CO₃；若再將C中的液體加熱，現象是紅色石蕊試液變為紫色，反應的方程式是H₂CO₃═CO₂↑+H₂O．
（3）若有二氧化碳通過時，低處蠟燭先熄滅，說明二氧化碳具有不能燃燒、不能支持燃燒，密度比空氣大的性質，因此可用來滅火（填用途）
（4）實驗室用向上排空氣法收集CO₂．驗滿的方法：將燃著的木條放于集氣瓶口，若木條熄滅說明收集滿了檢驗二氧化碳氣體的方法是把氣體通入澄清的石灰水中，如果石灰水變渾濁，說明是二氧化碳．
（5）小偉設計了如圖2所示的裝置進行實驗（固定裝置已略去，且石灰石中雜質不反應）．
①寫出甲試管中發生反應的化學方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
②小偉觀察到乙試管中紫色石蕊溶液變紅，請寫出所有可能使其變紅的原因．二氧化碳與水反應生成碳酸使紫色石蕊試液變紅；濃鹽酸揮發產生的氯化氫氣體溶于水形成鹽酸使紫色石蕊試液變紅
（6）王強和李明分別使用圖3中裝置甲和裝置乙作為實驗室里二氧化碳氣體的發生裝置（鐵架臺、鐵夾已略去）．
①裝置丁比裝置丙的優點是能隨時控制反應的發生和停止；若讓丁裝置的反應停止進行，正確的操作方法是關閉彈簧夾．
②檢查丁裝置氣密性的方法是關閉彈簧夾，向長頸漏斗中加水，形成液封后，繼續加水，漏斗中若可形成一段穩定的水柱，則氣密性良好．

Answer 1

分析 （1）實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳；
（2）二氧化碳和水反應生成碳酸，碳酸可使紫色石蕊變紅，碳酸不穩定，易分解生成二氧化碳和水；
（3）據現象分析二氧化碳的性質和用途；
（4）二氧化碳密度比空氣大、能溶于水，所以用向上排空氣法收集；二氧化碳不燃燒，不支持燃燒，可用燃著的木條放于瓶口觀察木條是否熄滅進行驗滿；二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，可用來檢驗二氧化碳；
（5）①石灰石和鹽酸可以制取二氧化碳，寫出反應的方程式；
②根據濃鹽酸的揮發性及二氧化碳的性質分析石蕊試液變紅的原因；
（6）①裝置丁能通過彈簧夾的開閉控制反應的發生和停止；
②據裝置特點確定檢查氣密性的方法．

解答 解：（1）實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳；
（2）二氧化碳和水反應生成碳酸，碳酸可使紫色石蕊變紅，反應的方程式是：CO₂+H₂O═H₂CO₃；碳酸不穩定，受熱易分解生成二氧化碳和水，所以紅色的石蕊試液又會變為紫色，反應方程式是：H₂CO₃═CO₂↑+H₂O；
（3）有二氧化碳通過時，D中低處的蠟燭先熄滅，說明二氧化碳密度比空氣大，且不能燃燒、不能支持燃燒，所以可用來滅火；
（4）二氧化碳密度比空氣大、能溶于水，所以用向上排空氣法收集；二氧化碳不燃燒，不支持燃燒，可用燃著的木條放于瓶口觀察木條是否熄滅進行驗滿；
檢驗氣體是否是二氧化碳的方法是：把氣體通入澄清的石灰水中，如果石灰水變渾濁，說明是二氧化碳；
（5）①石灰石和鹽酸可以制取二氧化碳，該反應的方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
②濃鹽酸有揮發性，易揮發出氯化氫氣體，氯化氫溶于水形成鹽酸顯酸性，能夠使紫色的石蕊試液變成紅色；二氧化碳和水反應形成碳酸也顯酸性，能夠使紫色的石蕊試液變成紅色；
（6）①裝置丁能通過彈簧夾的開閉控制反應的發生和停止，若讓丁裝置的反應停止進行，可關閉彈簧夾，則試管內氣體無法排出，壓強增大，將液體壓入長頸漏斗，固液分離，反應停止；
②根據檢查氣密性的方法：關閉彈簧夾，向長頸漏斗中加水，形成液封后，繼續加水，漏斗中若可形成一段穩定的水柱，則氣密性良好；
故答案為：
（1）大理石（或石灰石）；稀鹽酸；
（2）紫色石蕊試液變紅；CO₂+H₂O═H₂CO₃；紅色石蕊試液變為紫色；H₂CO₃═CO₂↑+H₂O；
（3）不能燃燒、不能支持燃燒，密度比空氣大；滅火；
（4）向上排空氣；將燃著的木條放于集氣瓶口，若木條熄滅說明收集滿了；把氣體通入澄清的石灰水中，如果石灰水變渾濁，說明是二氧化碳；
（5）①CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
     ②二氧化碳與水反應生成碳酸使紫色石蕊試液變紅；濃鹽酸揮發產生的氯化氫氣體溶于水形成鹽酸使紫色石蕊試液變紅；
（6）①能隨時控制反應的發生和停止；關閉彈簧夾；
     ②關閉彈簧夾，向長頸漏斗中加水，形成液封后，繼續加水，漏斗中若可形成一段穩定的水柱，則氣密性良好．

點評 本題全方位的考查了實驗室制取二氧化碳的藥品、性質、收集方法、化學方程式的書寫等知識，綜合性強，能很好的考查學生對二氧化碳的相關知識的掌握和運用情況．