Question

9．某小组用如图1所示的装置进行二氧化碳与空气密度大小比较的实验．

装置：玻璃管内装有一根铜丝，铜丝上等距离系有11个棉球，两端与干燥管相连．
实验：玻璃管上段和下段的各5个棉球用紫色石蕊试液润湿，干燥管内塞入用稀NaOH润湿的棉球．0号棉球内预先包有少量K₂CO₃粉末，用注射器通过管壁小孔向0号棉球缓慢注入0.5mL的稀H₂SO₄．
（1）玻璃管内选用铜丝固定棉球，从金属活动性考虑，是由于铜不与硫酸反应．
（2）注入0号棉球内的稀H₂SO₄能否用浓HCl代替？不能（填“能”或“不能”）；原因是浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢溶于水能使石蕊试液变红．
（3）该实验可观察到的现象是下面的5个球颜色变红．实验中，还可观察到上段1号棉球变色，从微观角度看，可得到的结论是分子在不断的运动．
（4）若在0号棉球内包少量MnO₂粉末，用注射器向棉球内注入少量5%H₂O₂溶液，则反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．其他试剂不变，该装置是否适合比较O₂与空气密度的大小？否（填“是”或“否”）．
（5）与教材实验（如图2、图3所示）比较，该装置的优点是装置简单．

Answer 1

分析 该实验实质就是验证二氧化碳密度比空气大，会向下沉，溶于水生成碳酸 使棉球变色的知识，二氧化锰能加快过氧化氢的分解，在金属活动性顺序中，氢后的金属不能与酸反应生成氢气．

解答 解：（1）铜不能与稀硫酸反应生成氢气，所以本题答案为：铜不与硫酸反应；
（2）浓盐酸具有挥发性，易挥发出氯化氢气体，氯化氢溶于水的水溶液呈酸性，能使石蕊试液变红，会对二氧化碳与水反应生成的碳酸的验证造成干扰，所以本题答案为：不能，浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢溶于水能使石蕊试液变红；
（3）二氧化碳的密度比空气大，会向下沉，与水反应生成碳酸，使下面的棉球变红，由于分子在不断的运动，二氧化碳分子会运动到上面，与水反应生成碳酸，使上面的棉球变红，所以本题答案为：下面的5个球颜色变红，分子在不断的运动；
（4）二氧化锰能加快过氧化氢的分解，过氧化氢能分解生成水和氧气，氧气不易溶于水，且其水溶液不能使石蕊变色，故不可以，所以本题答案为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，否；
（5）课本中的实验需要收集二氧化碳，而本实验装置不需要收集即可验证，装置比课本的要简单，所以本题答案为：装置简单．

点评 本题考查了二氧化碳的性质，完成此题，可以依据已有的知识进行．