Question

14．夏天天气炎热，人们喜欢喝啤酒来解暑，每当啤酒瓶盖被打开的时候，都会看到逸出大量的气泡，我校化学兴趣小组的同学想探究啤酒中逸出的气体是什么？
【思考】充在啤酒中的气体必须要具有的性质是无毒
【猜想与假设】猜想一：啤酒中逸出的气体是O₂猜想二：啤酒中逸出的气体是CO₂
【设计实验】
（1）收集气体：采用排水法收集两瓶啤酒中逸出的气体（如图所1示）
（2）验证气体：

操作	现象	结论
I．用燃着的木条伸入集气瓶内	木条熄灭	猜想一错误
II．向另一个集气瓶中倒入少量澄清的石灰水并震荡	澄清的石灰水变浑浊	猜想二正确

【讨论交流】（1）操作 II中涉及的反应化学方程式是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）根据以上结论，取少量啤酒于试管中，滴加几滴紫色石蕊溶液，石蕊溶液将变红色
【反思评价】小组中有同学质疑：若啤酒中逸出的气体是CO₂，则不能用排水法收集，因为CO₂能溶于水；

【深入探究】老师告诉同学们，其实可以用排水法收集CO₂，小组同学决定通过实验继续探究到底能不能用排水法收集CO₂，用规格、产地相同的大理石和相同浓度的稀盐酸，用如图2所示的装置做了两组对比实验，分别采用向上排空气法和排水法收集150ml气体，收集满的时间如下表（整个实验过程中的操作都是正确规范的）

	①	②	③	④
A组向上排空气法	1′57″	1′15″	1′37″	1′45″
B组排水法	35″	43″	47″	42″

（1）通过以上数据对比可看出排水法收集CO₂更好，用此法收集CO₂的优点有速度快、纯度高．
（2）用排水法可以收集CO₂，可能的原因是CO₂溶于水的速率小于碳酸分解产生CO₂的速率．

Answer 1

分析 【思考】根据啤酒要食用等分析；
【设计实验】根据氧气和二氧化碳的性质分析；
【讨论交流】（1）二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水；
（2）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸可以使紫色石蕊试液变红，
（3）根据二氧化碳的溶解性分析；
【深入探究】（1）从收集速度、纯度上分析；（2）从溶解速率上分析．

解答 解：【思考】由于啤酒要食用，所以充在啤酒中的气体要无毒，能溶于水；
【设计实验】氧气具有助燃性，能使木条燃烧更旺，用燃着的木条伸入集气瓶内，木条熄灭，说明不是氧气，猜想一错误；二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊．
【讨论交流】（1）二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸可以使紫色石蕊试液变红，
（3）二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集；
【深入探究】（1）由实验数据可知，排水法速度快、纯度高，所以排水法收集CO₂更好；
（2）CO₂溶于水的速率小于碳酸分解产生CO₂的速率，所以可以用排水法收集CO₂；
故答案为：【思考】无毒（或能溶于水）
【设计实验】
错误；澄清的石灰水变浑浊；
【讨论交流】（1）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）红色；
【反思评价】CO₂能溶于水；
【深入探究】（1）排水；
优点有：速度快、纯度高；
（2）CO₂溶于水的速率小于碳酸分解产生CO₂的速率．

点评 本题以实验探究的形式考查二氧化碳的性质与用途等问题，培养学生的对比能力、提取信息的能力．