Question

14．化學小組同學在加熱二氧化錳樣品時，發現有氣泡產生（如圖一所示），于是他們對這個異常現象進行了探究．

（1）對氣體成分的探究：加熱二氧化錳樣品，將產生的氣體通入澄清的石灰水，發現石灰水變渾濁，反應的化學方程式是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，由此可知：產生的氣體是二氧化碳．
（2）對氣體來源的探究：
【假設1】甲同學認為：該氣體來自于試管中的空氣，請你設計實驗證明該假設不成立

實驗步驟及現象	結論
	假設不成立．

【假設2】乙同學認為產生氣體的原因是二氧化錳中含有雜質．根據藥品的顏色猜想，二氧化錳樣品中可能混有炭粉（填物質名稱）發生反應生成了該氣體．他設計了如圖二所示的實驗進行研究，其中B裝置的作用是檢驗A中反應是否完全，B中的試劑是澄清石灰水，A中發生化學反應的化學方程式是CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O 實驗中觀察到D處澄清石灰水變渾濁．他又用氮氣代替空氣（氮氣不參與該實驗中的任何反應），重復上述實驗，發現D處澄清的石灰水不變渾濁．
【結論】通過乙同學的實驗證明，乙同學的猜想是正確的，二氧化錳中含有的雜質可能與炭粉或二氧化錳反應產生了這種氣體．

Answer 1

分析 （1）根據二氧化碳的檢驗方法來考慮，正確書寫化學方程式；
（2）利用空氣來做一個對比實驗；根據圖二的思路可知先排除空氣中二氧化碳的干擾，再驗證是否有二氧化碳生成．據此分析解答即可．

解答 解：（1）根據二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁的特性，可知氣體是二氧化碳，反應的化學方程式是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）【假設2】炭粉也是黑色的，所以根據藥品的顏色猜想，二氧化錳樣品中可能混有炭粉；設計了如圖二所示的實驗進行研究，其中A裝置的作用是除去空氣中的二氧化碳，所以A中的試劑是氫氧化鈉溶液，A中發生化學反應的化學方程式是CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；B裝置的作用是檢驗A中反應是否完全，B中的試劑澄清石灰水，實驗中觀察到D處澄清石灰水變渾濁．他又用氮氣代替空氣（氮氣不參與該實驗中的任何反應），重復上述實驗，發現D處澄清的石灰水不變渾濁．
【結論】圖二中A是除去空氣中的二氧化碳，可以用氫氧化鈉溶液，B是驗證二氧化碳是否被除凈；如果D中石灰水變渾濁，說明乙同學的假設成立，從而得到炭粉與二氧化錳反應生成了二氧化碳；
故答案為：（1）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）【假設2】炭粉；澄清石灰水；CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
【結論】炭粉；二氧化錳．

點評 此題是一道實驗探究題，其實驗的設計思路是進行對比實驗，解題時只要通過實驗現象的分析結合對比實驗的結論就能對問題進行正確的解答．