Question

12．CO₂是初中化學(xué)重點(diǎn)研究的氣體之一．某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來探究CO₂的制取和性質(zhì)：
（1）該興趣小組用干燥管、燒杯、銅網(wǎng)等設(shè)計(jì)裝配了一個(gè)在實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳?xì)怏w的裝置，如圖1所示．在干燥管內(nèi)的銅網(wǎng)上應(yīng)盛放石灰石；若將銅網(wǎng)換成鐵網(wǎng)，可能產(chǎn)生的后果其原因可用化學(xué)方程式表示Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
（2）該興趣小組同學(xué)將制得的CO₂分別通人澄清石灰水和氫氧化鈉溶液中，他們觀察到前者變渾濁，后者無明顯現(xiàn)象．CO₂和NaOH是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？
①小明設(shè)計(jì)了甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證C0₂與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，如圖2所示．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：左邊的軟塑料瓶變癟，右邊的“瓶吞雞蛋”．小虎同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)是可行的．其共同原理是氫氧化鈉溶液能與CO₂發(fā)生反應(yīng)，瓶?jī)?nèi)氣壓降低．小雯同學(xué)思考后提出質(zhì)疑，她認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)還不足以說明CO₂和NaOH 發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．其理由是因?yàn)镃O₂能溶于水，也能使瓶?jī)?nèi)氣壓降低．
②小虎向甲實(shí)驗(yàn)后變癟塑料瓶的溶液中加入稀鹽酸，觀察到有氣泡冒出現(xiàn)象，從而證明CO₂與NaOH已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)．涉及到的有關(guān)化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃↓+H₂O、Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，實(shí)驗(yàn)室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．因?yàn)镃O₂能溶于水，也能使瓶?jī)?nèi)氣壓降低；因此可將氫氧化鈉溶液換成等體積的水，做同樣的實(shí)驗(yàn)，看現(xiàn)象是否有差別來證明二氧化碳是否與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)；小虎向甲實(shí)驗(yàn)后變癟塑料瓶的溶液中加入稀鹽酸，有氣泡冒出，從而證明CO₂與NaOH已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)，涉及到的化學(xué)反應(yīng)有：二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水和二氧化碳，配平即可．

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)室中用大理石（或石灰石）和稀鹽酸制取二氧化碳，不能將實(shí)驗(yàn)中的銅網(wǎng)換成鐵網(wǎng)，是因?yàn)殍F能夠和稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣，化學(xué)方程式為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；故答案為：石灰石；Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（2））①因?yàn)镃O₂能溶于水，也能使瓶?jī)?nèi)氣壓降低；因此可將氫氧化鈉溶液換成等體積的水，做同樣的實(shí)驗(yàn)，看現(xiàn)象是否有差別來證明二氧化碳是否與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)；②小虎向甲實(shí)驗(yàn)后變癟塑料瓶的溶液中加入稀鹽酸，有氣泡冒出，從而證明CO₂與NaOH已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)，涉及到的化學(xué)反應(yīng)有：二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水和二氧化碳，配平即可；故答案為：氫氧化鈉溶液能與CO₂發(fā)生反應(yīng)，瓶?jī)?nèi)氣壓降低；因?yàn)镃O₂能溶于水，也能使瓶?jī)?nèi)氣壓降低；稀鹽酸；有氣泡冒出；2NaOH+CO₂=Na₂CO₃↓+H₂O；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查了氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫和二氧化碳的性質(zhì)等，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．