Question

12．CO₂是初中化學重點研究的氣體之一．某化學興趣小組設(shè)計了如下實驗來探究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)計裝配了一個在實驗室中制取二氧化碳氣體的裝置，如圖1所示．在干燥管內(nèi)的銅網(wǎng)上應盛放石灰石；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方程式表示Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
（2）該興趣小組同學將制得的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)生了化學反應？
①小明設(shè)計了甲、乙兩個實驗來驗證C0₂與NaOH發(fā)生了化學反應，如圖2所示．實驗現(xiàn)象為：左邊的軟塑料瓶變癟，右邊的“瓶吞雞蛋”．小虎同學認為上述實驗是可行的．其共同原理是氫氧化鈉溶液能與CO₂發(fā)生反應，瓶內(nèi)氣壓降低．小雯同學思考后提出質(zhì)疑，她認為上述實驗還不足以說明CO₂和NaOH 發(fā)生了化學反應．其理由是因為CO₂能溶于水，也能使瓶內(nèi)氣壓降低．
②小虎向甲實驗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．涉及到的有關(guān)化學方程式為：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，實驗室制取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．因為CO₂能溶于水，也能使瓶內(nèi)氣壓降低；因此可將氫氧化鈉溶液換成等體積的水，做同樣的實驗，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；小虎向甲實驗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，涉及到的化學反應有：二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水和二氧化碳，配平即可．

解答 解：（1）在實驗室中用大理石（或石灰石）和稀鹽酸制取二氧化碳，不能將實驗中的銅網(wǎng)換成鐵網(wǎng)，是因為鐵能夠和稀鹽酸反應生成氫氣，化學方程式為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；故答案為：石灰石；Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（2））①因為CO₂能溶于水，也能使瓶內(nèi)氣壓降低；因此可將氫氧化鈉溶液換成等體積的水，做同樣的實驗，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；②小虎向甲實驗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，涉及到的化學反應有：二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，碳酸鈉和鹽酸反應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，瓶內(nèi)氣壓降低；因為CO₂能溶于水，也能使瓶內(nèi)氣壓降低；稀鹽酸；有氣泡冒出；2NaOH+CO₂=Na₂CO₃↓+H₂O；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；

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