Question

4．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．
主要成分維生素C（C₆H₉O₆）碳酸氫鈉（NaHCO₃）檸檬酸（C₆H₈O₇）
探究一：該氣體的成分．
【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，CO有毒，H₂易燃易爆．
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，該氣體中肯定含有二氧化碳，寫出該反應的符號表達式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：氣體的性質
用Y 形導管完成以下實驗：
圖3中Y 形導管平放于桌面，實驗中可觀察到的現象：濕潤的紫色石蕊試紙變紅色，干燥的紫色石蕊試紙無明顯變化，用化學反應符號表達式解釋結論：H₂O+CO₂=H₂CO₃；若把Y形導管固定在鐵架臺上（如圖4），a管位于上方，b 管位于下方，兩石蕊試紙均濕潤，可觀察到 b 管中試紙變色比 a 管明顯，原因：二氧化碳的密度比空氣大，主要從b管中通過．

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；
探究二：二氧化碳能與水反應生成碳酸，碳酸顯酸性，能使紫色石蕊試液變紅色；二氧化碳的密度比空氣大據此分析解答有關的問題．

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：
二氧化碳能與水反應生成碳酸，碳酸顯酸性，能使紫色石蕊試液變紅色；所以實驗中可觀察到的現象是：濕潤的紫色石蕊試紙變紅色，干燥的紫色石蕊試紙無明顯變化，發生反應的方程式是：H₂O+CO₂=H₂CO₃；由于二氧化碳的密度比空氣大，主要從b管中通過，所以位于下方的 b 管中試紙變色比a管明顯．
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：
濕潤的紫色石蕊試紙變紅色，干燥的紫色石蕊試紙無明顯變化；H₂O+CO₂=H₂CO₃；二氧化碳的密度比空氣大，主要從b管中通過．

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．