Question

4．已知：通常情況下，二氧化碳不溶于飽和碳酸氫鈉溶液．某實驗小組據此設計了如圖所示的實驗裝置研究用排水法能否收集二氧化碳的問題，其實驗過程及結論如表：

實驗	實驗過程	實驗結果
1	A中加入足量石灰石，并充滿二氧化碳；B中盛滿飽和碳酸氫鈉溶液．將10mL稀鹽酸注入瓶中．	測得量實驗2筒內液體體積比實驗1少了約1%．
2	A中加入足量石灰石，并充滿二氧化碳；B中盛滿蒸餾水．將10mL稀鹽酸（濃度與實驗1相同）注入瓶中．

（1）實驗開始時，A中充滿二氧化碳的目的是避免空氣對實驗產生干擾，A中發(fā)生反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）該實驗小組對比排水法收集氣體的裝置發(fā)現(xiàn)該實驗裝置有缺陷，為此對實驗裝置B進行了改進，改進的要點是將裝置B的左側導管換成長導管并伸到集氣瓶的底部；改進裝置后，再次按照實驗2的過程進行實驗，結果發(fā)現(xiàn)：量筒內所得液體的體積比實驗1少了約10%，其原因是二氧化碳溶解速度慢；
（3）取實驗2結束后B瓶中的溶液，向其中滴加紫色石蕊試液后振蕩，溶液變紅色，其原因是（用化學方程式表示）：H₂O+CO₂=H₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）根據裝置中的空氣對體積的測定也會產生影響，碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳進行分析；
（2）根據二氧化碳溶于水，會與水反應進行分析；
（3）根據水和二氧化碳反應生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變成紅色進行分析．

解答 解：（1）裝置中的空氣對體積的測定也會產生影響，所以A中充滿二氧化碳的目的是：避免空氣對實驗產生干擾，碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）二氧化碳溶于水，會與水反應，所以改進的方法是：將裝置B的左側導管換成長導管并伸到集氣瓶的底部；通過分析可知，二氧化碳能用排水法收集的原因是：二氧化碳溶解速度慢；
（3）水和二氧化碳反應生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變成紅色，所以向其中滴加紫色石蕊試液后振蕩，溶液變紅色，其原因是：H₂O+CO₂=H₂CO₃．
故答案為：（1）避免空氣對實驗產生干擾，CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）將裝置B的左側導管換成長導管并伸到集氣瓶的底部；二氧化碳溶解速度慢；
（3）紅，H₂O+CO₂=H₂CO₃．

點評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中的提示進行解答．