Question

下图是某同学设计的二氧化碳制取实验的微型一体化装置图，该装置的气密性良好．
（1）关闭止水夹1，打开止水夹2，挤压胶头，滴入稀盐酸，生成的二氧化碳在微型气体实验器内与1、2处的溶液反应．1处紫色的石蕊溶液变成红色，2处的反应现象是    ．
（2）关闭止水夹2，打开止水夹1，再次挤压胶头，一段时间后，观察到烧杯中的现象是    ．这是由于    （用化学方程式表示）的缘故．
（3）有同学认为：二氧化碳能溶于水并与水反应，因此实验（2）出现的现象不足以证明是二氧化碳和氢氧化钠发生了反应．那么，如何利用化学方法证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应？该实验方案是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊考虑；（2）密闭容器内的二氧化碳被消耗，使装置内的气压变小，导致氢氧化钠溶液被吸进装置内．（3）二氧化碳能溶于水，如果二氧化碳溶于水后也会使装置内的气压变小，在大气压的作用下氢氧化钠溶液被吸进了微型气体实验器中，所以也会出现现象烧杯中液面下降或导管中液面上升现象，所以不能说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，因为二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水，只要证明含有碳酸根离子就行．
解答：解：（1）证明二氧化碳已收集满的方法是：将燃着的木条放在瓶口，若熄灭则已满；
（2）装置内的二氧化碳与氢氧化钠反应，使装置内的气压变小，在大气压的作用下氢氧化钠溶液被吸进了微型气体实验器中所以会出现现象烧杯中液面下降或导管中液面上升；反应物是氢氧化钠和二氧化碳，生成物是碳酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（3）因为二氧化碳能溶于水，如果二氧化碳溶于水后也会使装置内的气压变小，在大气压的作用下氢氧化钠溶液被吸进了微型气体实验器中，所以也会出现现象烧杯中液面下降或导管中液面上升现象，所以不能说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，因为二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水，只要证明含有碳酸根离子就行，所以取微型集气瓶中的少量液体于试管中，加入稀盐酸，若有气泡产生，说明溶液中存在碳酸根离子，则证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应或取微型集气瓶中的少量液体于试管中，加入澄清石灰水（或氯化钙溶液），若有沉淀产生，则证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应．
故答案为：（1）石灰水变浑浊 （2）烧杯中液面下降或导管中液面上升；CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（3）取微型集气瓶中的少量液体于试管中，加入稀盐酸，若有气泡产生，则证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应或取微型集气瓶中的少量液体于试管中，加入澄清石灰水（或氯化钙溶液），若有沉淀产生，则证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应．
点评：本题考查了二氧化碳的制取及性质的有关知识，要求学生根据已有的知识在理解的基础上能灵活运用．