Question

4．已知：通常情況下，二氧化碳不溶于飽和碳酸氫鈉溶液．某實驗小組據(jù)此設(shè)計了如圖所示的實驗裝置研究用排水法能否收集二氧化碳的問題，其實驗過程及結(jié)論如表：

實驗	實驗過程	實驗結(jié)果
1	A中加入足量石灰石，并充滿二氧化碳；B中盛滿飽和碳酸氫鈉溶液．將10mL稀鹽酸注入瓶中．	測得量實驗2筒內(nèi)液體體積比實驗1少了約1%．
2	A中加入足量石灰石，并充滿二氧化碳；B中盛滿蒸餾水．將10mL稀鹽酸（濃度與實驗1相同）注入瓶中．

（1）實驗開始時，A中充滿二氧化碳的目的是避免空氣對實驗產(chǎn)生干擾，A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）該實驗小組對比排水法收集氣體的裝置發(fā)現(xiàn)該實驗裝置有缺陷，為此對實驗裝置B進行了改進，改進的要點是將裝置B的左側(cè)導(dǎo)管換成長導(dǎo)管并伸到集氣瓶的底部；改進裝置后，再次按照實驗2的過程進行實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：量筒內(nèi)所得液體的體積比實驗1少了約10%，其原因是二氧化碳溶解速度慢；
（3）取實驗2結(jié)束后B瓶中的溶液，向其中滴加紫色石蕊試液后振蕩，溶液變紅色，其原因是（用化學(xué)方程式表示）：H₂O+CO₂=H₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置中的空氣對體積的測定也會產(chǎn)生影響，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳進行分析；
（2）根據(jù)二氧化碳溶于水，會與水反應(yīng)進行分析；
（3）根據(jù)水和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變成紅色進行分析．

解答 解：（1）裝置中的空氣對體積的測定也會產(chǎn)生影響，所以A中充滿二氧化碳的目的是：避免空氣對實驗產(chǎn)生干擾，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）二氧化碳溶于水，會與水反應(yīng)，所以改進的方法是：將裝置B的左側(cè)導(dǎo)管換成長導(dǎo)管并伸到集氣瓶的底部；通過分析可知，二氧化碳能用排水法收集的原因是：二氧化碳溶解速度慢；
（3）水和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變成紅色，所以向其中滴加紫色石蕊試液后振蕩，溶液變紅色，其原因是：H₂O+CO₂=H₂CO₃．
故答案為：（1）避免空氣對實驗產(chǎn)生干擾，CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）將裝置B的左側(cè)導(dǎo)管換成長導(dǎo)管并伸到集氣瓶的底部；二氧化碳溶解速度慢；
（3）紅，H₂O+CO₂=H₂CO₃．

點評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合學(xué)過的知識和題中的提示進行解答．