Question

9．實驗一：某小組用如圖₁裝置進行CO₂與空氣密度大小比較的實驗．
裝置：如圖1，玻璃管內裝有一根銅絲，銅絲上等距離系有11個棉球，兩端與干燥管相連．
實驗：玻璃管上段和下段的各5個棉球用紫色石蕊溶液潤濕，干燥管內塞入用稀NaOH潤濕的棉球．0號棉球內預先包有少量K₂CO₃粉末，用注射器通過管壁小孔向0號棉球緩慢注入0.5mL的稀H₂SO₄．

（1）玻璃管內選用銅絲固定棉球，從金屬活動性考慮，是由于銅絲不與硫酸反應；注入0號棉球內的稀H₂SO₄能否用濃鹽酸代替？不能（填“能”或“不能”）．原因是濃鹽酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)出的氯化氫溶于水能使石蕊試液變紅．
（2）該實驗可觀察到的現象是下面的5個球顏色變紅，實驗中，還可觀察到上段1號棉球變色．從微觀角度看，可得到的結論是分子在不斷的運動．
實驗二：小斌受到上述實驗的啟發(fā)，用如圖2進行實驗，驗證二氧化碳的性質．
（1）打開活塞K滴入稀硫酸后，兩條用紫色石蕊試液潤濕的試紙發(fā)生的相同變化是變紅色，不同變化是下面的先變紅色上面的后變紅色，小斌從課教材實驗中知道，二氧化碳和水本身都不能使石蕊變色，因而她認為以上兩個變化驗證的二氧化碳的性質依序是能和水反應生成酸，密度比空氣密度大（用化學方程式表示）、CO₂+H₂O=H₂CO₃．
（2）小莉認為小斌的裝置還可以同時驗證：①二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；②二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒．小莉對實驗進行的簡單改進，具體措施是：在支管口接上導管通入一個放有燃燒蠟燭的燒杯、在大試管內裝入少量的澄清石灰水．
（3）與教材實驗比較，該裝置的優(yōu)點是裝置簡單．

Answer 1

分析 實驗一：該實驗實質就是驗證二氧化碳密度比空氣大，會向下沉，溶于水生成碳酸 使棉球變色的知識；
實驗二：（1）用二氧化碳和水反應生成碳酸、二氧化碳密度比空氣密度大解答；
（2）結合實驗裝置圖，只要使反應生成的二氧化碳與石灰水接觸，然后再讓它和燃著的蠟燭接觸即可；
（3）根據裝置特點來分析．

解答 解：實驗一：（1）銅不能與稀硫酸反應生成氫氣，所以本題答案為：不與硫酸反應；
濃鹽酸具有揮發(fā)性，易揮發(fā)出氯化氫氣體，氯化氫溶于水的水溶液呈酸性，能使石蕊試液變紅，會對二氧化碳與水反應生成的碳酸的驗證造成干擾，所以本題答案為：不能，濃鹽酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)出的氯化氫溶于水能使石蕊試液變紅；
（2）二氧化碳的密度比空氣大，會向下沉，與水反應生成碳酸，使下面的棉球變紅，由于分子在不斷的運動，二氧化碳分子會運動到上面，與水反應生成碳酸，使上面的棉球變紅，所以本題答案為：下面的5個球顏色變紅，分子在不斷的運動；
實驗二：（1）二氧化碳密度比空氣密度大，二氧化碳能和水反應生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅色，故答案為：變紅色；下面的先變紅色上面的后變紅色；能和水反應生成酸，密度比空氣密度大；CO₂+H₂O=H₂CO₃．
（2）只要使反應生成的二氧化碳與石灰水接觸，讓它和燃著的蠟燭接觸即可，故答案為：在支管口接上導管通入一個放有燃燒蠟燭的燒杯、在大試管內裝入少量的澄清石灰水；
（3）課本中的實驗需要收集二氧化碳，而本實驗裝置不需要收集即可驗證，裝置比課本的要簡單，所以本題答案為：裝置簡單．

點評 本題考查了二氧化碳的性質，完成此題，可以依據已有的知識進行．