Question

1．CO₂是初中化學(xué)重點研究的氣體之一．某化學(xué)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，如右圖所示．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)生的后果是二氧化碳中混有氫氣，其原因是（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)計了甲、乙兩個實驗來驗證CO₂與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，如圖所示．實驗現(xiàn)象為：甲--軟塑料瓶變癟，乙--“瓶吞雞蛋”．小虎同學(xué)認為上述實驗是可行的．其共同原理是二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，產(chǎn)生的內(nèi)外氣壓差．
小雯同學(xué)提出質(zhì)疑，她認為上述實驗還不足以說明CO₂和NaOH發(fā)生了反應(yīng)．其理由是二氧化碳會與水反應(yīng)生成碳酸．小明同學(xué)針對小雯的質(zhì)疑又補充了一個對照實驗，這個實驗是取相同的塑料瓶，加入相同體積的水，做相同的實驗進行對比．
②小虎向甲實驗后變癟塑料瓶的溶液中加入稀鹽酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生現(xiàn)象，從而證明CO₂與NaOH已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)在干燥管內(nèi)的銅網(wǎng)上應(yīng)盛放石灰石，可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，鐵會與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣進行分析；
（2）①根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，導(dǎo)致裝置內(nèi)的氣壓減小，外界大氣壓作用出現(xiàn)了如圖現(xiàn)象，但是二氧化碳也會與水反應(yīng)生成碳酸，需要用水做對比實驗進行分析；
②根據(jù)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳進行分析．

解答 解：（1）在干燥管內(nèi)的銅網(wǎng)上應(yīng)盛放石灰石，可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，鐵會與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，所以可能產(chǎn)生的后果是：二氧化碳中混有氫氣，其原因是：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（2）①二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，導(dǎo)致裝置內(nèi)的氣壓減小，外界大氣壓作用出現(xiàn)了如圖現(xiàn)象，但是二氧化碳也會與水反應(yīng)生成碳酸，需要用水做對比實驗，所以
共同原理是：二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，產(chǎn)生的內(nèi)外氣壓差，上述實驗還不足以說明CO₂和NaOH發(fā)生了反應(yīng)，其理由是：二氧化碳會與水反應(yīng)生成碳酸，小明同學(xué)針對小雯的質(zhì)疑又補充了一個對照實驗，這個實驗是：取相同的塑料瓶，加入相同體積的水，做相同的實驗進行對比；
②碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，所以向甲實驗后變癟塑料瓶的溶液中加入稀鹽酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生現(xiàn)象，從而證明CO₂與NaOH已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)．
故答案為：（1）石灰石，二氧化碳中混有氫氣，F(xiàn)e+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（2）①二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，產(chǎn)生的內(nèi)外氣壓差，二氧化碳會與水反應(yīng)生成碳酸，取相同的塑料瓶，加入相同體積的水，做相同的實驗進行對比；
②稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．