Question

某实验小组利用下面装置制取二氧化碳气体并验证二氧化碳的部分性质，请回答：

（1）实验室欲制取一瓶二氧化碳气体，应选用装置是

 

，有关化学方程式为

 

；要得到干燥的二氧化碳气体，还应用到装置

 

．
（2）一同学利用装置C验证制得的气体时未看到浑浊现象，可能的原因是

 

．要吸收反应多余的二氧化碳最好使用装置D而不用装置C，是因为

 

．
（3）某同学将CO₂通入紫色石蕊试液中，发现石蕊试液变红色
【提出问题】变红的是碳酸还是二氧化碳？
【猜想假设】：①是CO₂；②是水；③是水与二氧化碳反应生成的碳酸．
【实验探究】他用四支用紫色石蕊试液浸泡过的小纸花，晾干后，分别做了如下实验：

a．实验Ⅰ中小花的颜色

 

，Ⅱ、Ⅲ中小花的颜色不变，实验Ⅳ中小花的颜色

 

．
b．做实验Ⅰ的目的是

 

；做实验Ⅱ、Ⅲ的目的是

 

．
通过实验说明①②③三个假设正确的是

 

．
【讨论交流】实验（Ⅳ）结束后，将纸花用酒精灯小心加热烘烤后纸花又变紫，说明碳酸

 

，受热易分解
【拓展延伸】小华同学利用右图装置也能验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是二氧化碳，若甲中吸有水，乙中吸有稀硫酸，烧杯①中盛有用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，烧杯 ②中盛有碳酸钠粉末．他应采取的实验操作是

 

．

Answer 1

考点：二氧化碳的实验室制法,二氧化碳的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：碳单质与含碳化合物的性质与用途,常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）实验室制取气体的发生装置选择的依据为反应物的状态和反应的条件，收集装置的选择依据气体本身的密度、溶解性等物理性质；干燥剂有吸水性或与水反应，浓硫酸具有吸水性；
（2）根据如果盐酸的浓度过大，生成的二氧化碳会带出一部分氯化氢气体，导致澄清的石灰水不变浑浊或装置漏气或石灰水已经变质等分析；
（3）【实验探究】依据实验现象以及石蕊遇酸性溶液会变红等知识结合各对比实验的情况分析解决即可；
【讨论交流】根据实验的现象得出结论；
【拓展延伸】

解答：解：（1）实验室制取二氧化碳的药品是石灰石或大理石和稀盐酸，因此发生装置为固液混合且不需加热的B装置，二氧化碳溶于水，不能用排水法收集，密度大于空气密度，因此只能用向上排空气法收集；反应原理为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；浓硫酸具有吸水性，可以用来干燥二氧化碳；故答案为：BG；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；E；
（2）浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体溶于水变为盐酸，导致石灰水不能出现浑浊或装置漏气没有收集到二氧化碳或石灰水已经变质；氢氧化钠易溶于水，可以得到较浓的溶液，氢氧化钙微溶于水，所以用氢氧化钠溶液有利于二氧化碳的吸收；
故答案为：装置可能漏气或盐酸浓度过大有氯化氢气体或石灰水变质；氢氧化钠易溶于水，可以得到较浓的溶液，氢氧化钙微溶于水，所以用氢氧化钠溶液有利于二氧化碳的吸收；
（3）【实验探究】a．实验现象是：实验Ⅰ中小花遇盐酸变红，实验Ⅱ中小花的颜色不变色，实验Ⅲ中小花的颜色不变色，实验Ⅳ中小花的颜色变红；
b．该实验说明了酸性溶液能使石蕊试液变红；水不能使石蕊试液变红，二氧化碳也不能使石蕊试液变红．
通过观察小花颜色的变化可以说明：紫色石蕊试液变色不是水作用的结果，也不是二氧化碳气体作用的结果，而是二氧化碳溶于水生成的碳酸的作用的结果．
故答案为：变红；变红；验证紫色石蕊试液遇酸性溶液变红色；验证单独的纯净水和干燥的二氧化碳不能使紫色石蕊试液变红色；③；
【讨论交流】将纸花用酒精灯小心加热烘烤后纸花又变紫，说明碳酸不稳定，受热使CO₂逸出，溶液不再显酸性；
故答案为：不稳定；
【拓展延伸】本题是验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是二氧化碳，所以要先通过硫酸与碳酸钠反应产生二氧化碳，发现石蕊不变色，再滴加水变红，说明二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使酚酞试液变红；
故答案为：先将乙滴管中的稀硫酸滴入烧杯2中，观察烧杯1中的纸花是否变色．再滴入甲滴管中的水，此时观察烧杯1中的纸花是否变色．
故答案为：先将乙滴管中的稀硫酸滴入烧杯2中，观察烧杯1中的纸花是否变色．再滴入甲滴管中的水，此时观察烧杯1中的纸花是否变色．

点评：该题为实验室制取二氧化碳的一道综合题，考查了原理分析、制取装置、收集装置的选择，以及二氧化碳的性质、检验、验满的方法，能够培养学生的解决问题的能力．