Question

2．Y型管是实验改进中经常使用的仪器，用下图所示装置（夹持固定仪器省略）来探究二氧化碳的相关性质．在不打开装置的情况下，将Y型管a向右倾斜，使稀硫酸流入装有碳酸钠的试管中，再恢复至图示装置的角度，即可产生二氧化碳．（提示：棉花的作用是防止反应速度过快，导致泡沫堵塞导管）．

①观察Y型管B的现象，可以证明二氧化碳的性质是二氧化碳与水反应，干燥的紫色石蕊试纸用于证明二氧化碳不能使干燥紫色石蕊试纸变红色．在Y型管B中，只要用二张湿润紫色石蕊试纸，即可证明二氧化碳的密度大于空气，则湿润紫色石蕊试纸放置方法是将一张湿润紫色石蕊试纸放在Y型管管口，一张湿润紫色石蕊试纸放在Y型管底部．
②预测Y型管C中可能出现的现象是石蕊变红色，澄清石灰水先变浑浊．
③证明CO₂不能燃烧，不能支持燃烧的操作方法是燃着的木条伸入D集气瓶中，熄灭．
④有同学认为在A、B装置处添加E装置可以使实验更严密，E装置中无水硫酸铜的作用是吸收水分，该药品不能用生石灰替代，用化学方程式解释主要原因是CaO+H₂O=Ca（OH）₂；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 ①二氧化碳可与湿润的石蕊滤纸条中的水发生反应生成碳酸，碳酸可使石蕊变红，二氧化碳不能使石蕊变红；要证明二氧化碳密度比空气大，且不改变装置，可分别在Y型管管口和底部放置湿润紫色石蕊滤纸条进行实验，观察现象．
②根据二氧化碳的性质分析．
③证明CO₂不能燃烧，可以使燃着的木条熄灭．
④根据制取二氧化碳时可以带出少量水蒸汽以及二氧化碳后被生石灰吸收分析．

解答 解：①二氧化碳可与湿润的石蕊滤纸条中的水发生反应生成碳酸，碳酸可使石蕊变红，而二氧化碳不能使石蕊变红；证明二氧化碳的密度大于空气，可以将一张湿润紫色石蕊试纸放在Y型管管口，一张湿润紫色石蕊试纸放在Y型管底部．
②二氧化碳与水发生反应生成碳酸，碳酸可使石蕊变红，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以澄清石灰水先变浑浊，过量的二氧化碳又可使石灰水变澄清；
③证明CO₂不能燃烧，可以将燃着的木条伸入D集气瓶中，木条会熄灭．
④制取二氧化碳时可以带出少量水蒸汽，二氧化碳与水蒸气反应生成碳酸，也可能使干燥的紫色是蕊试纸变色，所以在A、B装置处添加E装置可以使实验更严密，E装置中无水硫酸铜的作用是吸收水分；如果无水硫酸铜用生石灰替代，会发生CaO+H₂O=Ca（OH）₂和CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O反应，将二氧化碳吸收．
故答案为：①二氧化碳与水反应；二氧化碳不能使干燥紫色石蕊试纸变红色；将一张湿润紫色石蕊试纸放在Y型管管口，一张湿润紫色石蕊试纸放在Y型管底部（合理给分）
②石蕊变红色，澄清石灰水先变浑浊（后变澄清）；
③燃着的木条伸入D集气瓶中，熄灭．（合理给分）
④吸收水分；CaO+H₂O=Ca（OH）₂；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．

点评 本题考查了学生二氧化碳的性质分析解题和设计实验的能力，能训练学生的思维和应用知识解答问题的能力．