Question

4．如图1所示是某学生设计的制取二氧化碳并检验其性质的装置．期中，B中装有石灰水；C中装有紫色石蕊试液．请回答：

（1）在A中装的药品是大理石（或石灰石）和稀盐酸．
（2）若有二氧化碳通过，C中的现象是紫色石蕊试液变红，反应的方程式是CO₂+H₂O═H₂CO₃；若再将C中的液体加热，现象是红色石蕊试液变为紫色，反应的方程式是H₂CO₃═CO₂↑+H₂O．
（3）若有二氧化碳通过时，低处蜡烛先熄灭，说明二氧化碳具有不能燃烧、不能支持燃烧，密度比空气大的性质，因此可用来灭火（填用途）
（4）实验室用向上排空气法收集CO₂．验满的方法：将燃着的木条放于集气瓶口，若木条熄灭说明收集满了检验二氧化碳气体的方法是把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，说明是二氧化碳．
（5）小伟设计了如图2所示的装置进行实验（固定装置已略去，且石灰石中杂质不反应）．
①写出甲试管中发生反应的化学方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
②小伟观察到乙试管中紫色石蕊溶液变红，请写出所有可能使其变红的原因．二氧化碳与水反应生成碳酸使紫色石蕊试液变红；浓盐酸挥发产生的氯化氢气体溶于水形成盐酸使紫色石蕊试液变红
（6）王强和李明分别使用图3中装置甲和装置乙作为实验室里二氧化碳气体的发生装置（铁架台、铁夹已略去）．
①装置丁比装置丙的优点是能随时控制反应的发生和停止；若让丁装置的反应停止进行，正确的操作方法是关闭弹簧夹．
②检查丁装置气密性的方法是关闭弹簧夹，向长颈漏斗中加水，形成液封后，继续加水，漏斗中若可形成一段稳定的水柱，则气密性良好．

Answer 1

分析 （1）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳；
（2）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸可使紫色石蕊变红，碳酸不稳定，易分解生成二氧化碳和水；
（3）据现象分析二氧化碳的性质和用途；
（4）二氧化碳密度比空气大、能溶于水，所以用向上排空气法收集；二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，可用燃着的木条放于瓶口观察木条是否熄灭进行验满；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，可用来检验二氧化碳；
（5）①石灰石和盐酸可以制取二氧化碳，写出反应的方程式；
②根据浓盐酸的挥发性及二氧化碳的性质分析石蕊试液变红的原因；
（6）①装置丁能通过弹簧夹的开闭控制反应的发生和停止；
②据装置特点确定检查气密性的方法．

解答 解：（1）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳；
（2）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸可使紫色石蕊变红，反应的方程式是：CO₂+H₂O═H₂CO₃；碳酸不稳定，受热易分解生成二氧化碳和水，所以红色的石蕊试液又会变为紫色，反应方程式是：H₂CO₃═CO₂↑+H₂O；
（3）有二氧化碳通过时，D中低处的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳密度比空气大，且不能燃烧、不能支持燃烧，所以可用来灭火；
（4）二氧化碳密度比空气大、能溶于水，所以用向上排空气法收集；二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，可用燃着的木条放于瓶口观察木条是否熄灭进行验满；
检验气体是否是二氧化碳的方法是：把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，说明是二氧化碳；
（5）①石灰石和盐酸可以制取二氧化碳，该反应的方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
②浓盐酸有挥发性，易挥发出氯化氢气体，氯化氢溶于水形成盐酸显酸性，能够使紫色的石蕊试液变成红色；二氧化碳和水反应形成碳酸也显酸性，能够使紫色的石蕊试液变成红色；
（6）①装置丁能通过弹簧夹的开闭控制反应的发生和停止，若让丁装置的反应停止进行，可关闭弹簧夹，则试管内气体无法排出，压强增大，将液体压入长颈漏斗，固液分离，反应停止；
②根据检查气密性的方法：关闭弹簧夹，向长颈漏斗中加水，形成液封后，继续加水，漏斗中若可形成一段稳定的水柱，则气密性良好；
故答案为：
（1）大理石（或石灰石）；稀盐酸；
（2）紫色石蕊试液变红；CO₂+H₂O═H₂CO₃；红色石蕊试液变为紫色；H₂CO₃═CO₂↑+H₂O；
（3）不能燃烧、不能支持燃烧，密度比空气大；灭火；
（4）向上排空气；将燃着的木条放于集气瓶口，若木条熄灭说明收集满了；把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，说明是二氧化碳；
（5）①CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
     ②二氧化碳与水反应生成碳酸使紫色石蕊试液变红；浓盐酸挥发产生的氯化氢气体溶于水形成盐酸使紫色石蕊试液变红；
（6）①能随时控制反应的发生和停止；关闭弹簧夹；
     ②关闭弹簧夹，向长颈漏斗中加水，形成液封后，继续加水，漏斗中若可形成一段稳定的水柱，则气密性良好．

点评 本题全方位的考查了实验室制取二氧化碳的药品、性质、收集方法、化学方程式的书写等知识，综合性强，能很好的考查学生对二氧化碳的相关知识的掌握和运用情况．