Question

14．在查閱資料時，小明得知CO₂在高溫條件下能與木炭反應生成CO．他決定對該反應進行探究．
[提出問題]CO₂與木炭在高溫條件下反應是否生成CO？
[實驗探究]小胡設計了如圖的實驗方案，并進行實驗．

（1）A中用石灰石與稀鹽酸反應生成CO₂，反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）B中裝有飽和碳酸氫鈉溶液，其作用是除去CO₂氣體中混有的少量HCl氣體．C中裝有濃硫酸．其作用是吸收水蒸氣．
（3）E中裝入氫氧化鈉溶液的作用是吸收多余的二氧化碳．
[實驗結論]經檢驗F處的氣體為CO．結論：CO₂在高溫條件下與木炭反應生成了CO．
[實驗反思]（4）有同學對A裝置作如下改進：在錐形瓶中放入一小試管，將長頸漏斗下端插入小試管中．改進后的優(yōu)點是可通過控制加酸的量，控制產生氣體的快慢，同時小試管中充滿鹽酸，可達到液封的作用．
[實驗拓展]（5）撤去B，按A→C→D→E順序連接．然后A中用二氧化錳和過氧化氫溶液混合生成O₂，反應的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．此時要檢驗該實驗條件下D中木炭所發(fā)生反應的生成物，還需要在D、E之間增加一個裝有澄清石灰水的洗氣瓶．

Answer 1

分析 （1）石灰石的主要成分是碳酸鈣，能和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；
（2）濃硫酸具有吸水性，可以用作氫氣、氧氣、二氧化碳等氣體的干燥劑；
（3）氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；
（4）實驗裝置不同，優(yōu)缺點不同；
（5）過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣，木炭在氧氣中燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁．

解答 解：（1）碳酸鈣和稀鹽酸反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）C中裝有濃硫酸．其作用是吸收水蒸氣．
（3）E中裝入氫氧化鈉溶液的作用是吸收多余的二氧化碳．
故填：吸收多余的二氧化碳．
（4）在錐形瓶中放入一小試管，將長頸漏斗下端插入小試管中．改進后的優(yōu)點是可通過控制加酸的量，控制產生氣體的快慢；同時小試管中充滿鹽酸，可達到液封的作用．
（5）A中用二氧化錳和過氧化氫溶液混合生成O₂，反應的化學方程式為：2H₂O$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
此時要檢驗該實驗條件下D中木炭所發(fā)生反應的生成物，還需要在D、E之間增加一個裝有澄清石灰水的洗氣瓶，因為二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，因此通過觀察澄清石灰水的變化可以判斷是否生成二氧化碳．
答案：
（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；    
（2）作干燥劑；
（3）吸收多余的二氧化碳；
（4）可通過控制加酸的量，控制產生氣體的快慢；同時小試管中充滿鹽酸，可達到液封的作用；    
（5）2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$ 2H₂O+O₂↑，澄清石灰水

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．