Question

14．在查阅资料时，小明得知CO₂在高温条件下能与木炭反应生成CO．他决定对该反应进行探究．
[提出问题]CO₂与木炭在高温条件下反应是否生成CO？
[实验探究]小胡设计了如图的实验方案，并进行实验．

（1）A中用石灰石与稀盐酸反应生成CO₂，反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）B中装有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是除去CO₂气体中混有的少量HCl气体．C中装有浓硫酸．其作用是吸收水蒸气．
（3）E中装入氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的二氧化碳．
[实验结论]经检验F处的气体为CO．结论：CO₂在高温条件下与木炭反应生成了CO．
[实验反思]（4）有同学对A装置作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中．改进后的优点是可通过控制加酸的量，控制产生气体的快慢，同时小试管中充满盐酸，可达到液封的作用．
[实验拓展]（5）撤去B，按A→C→D→E顺序连接．然后A中用二氧化锰和过氧化氢溶液混合生成O₂，反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．此时要检验该实验条件下D中木炭所发生反应的生成物，还需要在D、E之间增加一个装有澄清石灰水的洗气瓶．

Answer 1

分析 （1）石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
（2）浓硫酸具有吸水性，可以用作氢气、氧气、二氧化碳等气体的干燥剂；
（3）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水；
（4）实验装置不同，优缺点不同；
（5）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊．

解答 解：（1）碳酸钙和稀盐酸反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）C中装有浓硫酸．其作用是吸收水蒸气．
（3）E中装入氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的二氧化碳．
故填：吸收多余的二氧化碳．
（4）在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中．改进后的优点是可通过控制加酸的量，控制产生气体的快慢；同时小试管中充满盐酸，可达到液封的作用．
（5）A中用二氧化锰和过氧化氢溶液混合生成O₂，反应的化学方程式为：2H₂O$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
此时要检验该实验条件下D中木炭所发生反应的生成物，还需要在D、E之间增加一个装有澄清石灰水的洗气瓶，因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此通过观察澄清石灰水的变化可以判断是否生成二氧化碳．
答案：
（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；    
（2）作干燥剂；
（3）吸收多余的二氧化碳；
（4）可通过控制加酸的量，控制产生气体的快慢；同时小试管中充满盐酸，可达到液封的作用；    
（5）2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$ 2H₂O+O₂↑，澄清石灰水

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．