10.三位同學(xué)分別設(shè)計了下列三套制取和收集二氧化碳的裝置.
【設(shè)計裝置】

【討論探究】
(1)實驗室制取二氧化碳的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑.
(2)A裝置還可以用于制取和收集氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;若改用B裝置制取,則檢查氣密性的方法是在集氣瓶中加水至浸沒導(dǎo)管口,向外拉動注射器的活塞,集氣瓶內(nèi)的導(dǎo)管中會形成一段水柱,保持注射器的活塞位置不變,一段時間后導(dǎo)管內(nèi)的液面無變化,則裝置的氣密性良好.
(3)C裝置的優(yōu)點是可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止.
【拓展提高】
(4)該小組同學(xué)還設(shè)計了如圖所示裝置,對制取獲得的CO2進(jìn)行性質(zhì)驗證:

①通入CO2后,D中試液變色,取適量該溶液于試管中,用酒精燈加熱,溶液的顏色變化是由紅色變?yōu)樽仙?br />②E中澄清石灰水變渾濁,對應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
③F燒杯中的蠟燭先后熄滅,說明CO2具有的性質(zhì)有二氧化碳不能燃燒、不能支持燃燒,二氧化碳比空氣密度大;
④D、E處產(chǎn)生氣泡的速率逐漸變慢后,若繼續(xù)向氣體發(fā)生裝置中加入相應(yīng)的酸,產(chǎn)生氣泡的速率變快.由此可推斷,反應(yīng)物的濃度對反應(yīng)速率有影響.

分析 (1)根據(jù)實驗室制取二氧化碳是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳進(jìn)行分析;
(2)根據(jù)裝置特點確定制取氧氣的方法,根據(jù)實驗裝置的特點來確定檢驗氣密性的方法;
(3)根據(jù)C裝置的特點來分析;
(4)根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)的原理以及影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素來分析解答.

解答 解:(1)實驗室制取二氧化碳是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,化學(xué)方程式為:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑.故答案為:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑.
(2)A裝置適用于固液常溫下制取氣體,即在二氧化錳的催化作用下分解過氧化氫制取氧氣,同時生成了水;B裝置的氣密性檢驗方法是在集氣瓶中加水至浸沒導(dǎo)管口,向外拉動注射器的活塞,集氣瓶內(nèi)的導(dǎo)管中會形成一段水柱,保持注射器的活塞位置不變,一段時間后導(dǎo)管內(nèi)的液面無變化,則裝置的氣密性良好;故填:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;在集氣瓶中加水至浸沒導(dǎo)管口,向外拉動注射器的活塞,集氣瓶內(nèi)的導(dǎo)管中會形成一段水柱,保持注射器的活塞位置不變,一段時間后導(dǎo)管內(nèi)的液面無變化,則裝置的氣密性良好;
(3)C裝置可以通過上下移動銅絲來控制反應(yīng)的開始與停止,故填:可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止;
(4)①D中二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,碳酸能使紫色的石蕊試液變紅色,碳酸不穩(wěn)定,加熱分解為水和二氧化碳,所以紅色的石蕊試液又變成紫色;故填:由紅色變?yōu)樽仙?br />②二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水;故填:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
③燒杯中下層蠟燭先熄滅,上層蠟燭后熄滅,說明二氧化碳不能燃燒、不能支持燃燒,二氧化碳比空氣密度大;故填:二氧化碳不能燃燒、不能支持燃燒,二氧化碳比空氣密度大;
④D、E處產(chǎn)生氣泡的速率逐漸變慢后,是因這稀鹽酸逐漸反應(yīng)使稀鹽酸的濃度變小,若繼續(xù)向反應(yīng)發(fā)生裝置加入相應(yīng)酸(濃度變大),氣泡速率變快;說明反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度有關(guān);故填:反應(yīng)物的濃度.

點評 題目綜合考查了二氧化碳的實驗室制法及二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),掌握相關(guān)的化學(xué)方程式、實驗時的注意事項是解題的關(guān)鍵.

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