Question

【題目】如圖所示為實驗室中常見氣體制備、凈化、收集和性質(zhì)實驗的部分儀器裝置（組裝實驗裝置時，可重復(fù)選擇僅器），某化學(xué)小組同學(xué)欲利用其進(jìn)行下列實驗探究：

（1）小梅同學(xué)以過氧化氫溶液為原料（二氧化錳作催化劑），在實驗室中制取并收集干燥的氧氣。她按照要求設(shè)計了實驗裝置，連接儀器，并檢查裝置的氣密性。

①她所選裝置的連接順序應(yīng)為_____（填寫裝置序號字母）。

②她制取氧氣所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

③她將藥品換成了石灰石和稀鹽酸，使用上述裝置也制備出了干燥的二氧化碳，涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

（2）小路同學(xué)將少量CO2氣體通入到足量澄清石灰水中，觀察到溶液中迅速出現(xiàn)白色渾濁，而將一定量CO2氣體通入到足量NaOH溶液中，卻始終無明顯現(xiàn)象

（提出問題）CO2與NaOH溶液是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？

（猜想假設(shè)）CO2與NaOH溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)

（實驗探究）小路同學(xué)設(shè)計了兩個實驗方案，利用如圖裝置G、H分別進(jìn)行探究來證明上述猜想。其共同原理是CO2與NaOH溶液反應(yīng)，會導(dǎo)致容器內(nèi)氣壓降低。

①實驗現(xiàn)象：裝置G中的軟塑料瓶_____，裝置H中的瓶內(nèi)氣球脹大了，涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

②小美同學(xué)對小路方案的嚴(yán)謹(jǐn)性提出了質(zhì)疑：通常情況下，1體積水能溶解約1體積CO2，因此，上述實驗現(xiàn)象不足以證明CO2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)，即另一種可能原因是_____。

③小美同學(xué)將裝置I中反應(yīng)結(jié)束后所得溶液作為研究對象，設(shè)計實驗進(jìn)一步驗證CO2與NaOH溶液確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。她選擇稀鹽酸作為檢驗試劑，那么，你知道小美的該實驗方案設(shè)計嗎？（簡述實驗操作，現(xiàn)象及結(jié)論）_____。

Answer 1

【答案】B→C→D 2H2O 2H2O+O2↑ CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 變癟了（或變扁了） CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O CO2可溶于水中，導(dǎo)致容器內(nèi)氣壓減小 向反應(yīng)后的裝置H內(nèi)注入稀鹽酸，若產(chǎn)生無色氣泡，同時氣球變小，則說明溶液中存在Na2CO3，即CO2和NaOH溶液確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)

【解析】

（1）如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，要注意配平；氧氣可以用濃硫酸干燥，氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，用向上排空氣法收集的氧氣比較干燥；碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水和二氧化碳，配平即可；故答案為：①B→C→D；②2H2O 2H2O+O2↑；③CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；

（2）如圖裝置G、H中，①實驗現(xiàn)象：裝置G中的軟塑料瓶變癟了（或變扁了），裝置H中的瓶內(nèi)氣球脹大了，因為二氧化碳和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，配平即可；②實驗不足的原因是：CO2可溶于水中，導(dǎo)致容器內(nèi)氣壓減小；③小美同學(xué)實驗方案設(shè)計是：向反應(yīng)后的裝置H內(nèi)注入稀鹽酸，若產(chǎn)生無色氣泡，同時氣球變小，則說明溶液中存在Na2CO3，即CO2和NaOH溶液確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；故答案為：①變癟了（或變扁了）；CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；②CO2可溶于水中，導(dǎo)致容器內(nèi)氣壓減��；③向反應(yīng)后的裝置H內(nèi)注入稀鹽酸，若產(chǎn)生無色氣泡，同時氣球變小，則說明溶液中存在Na2CO3，即CO2和NaOH溶液確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。（其他合理答案均可）