Question

4．某兴趣小组用石灰石和稀盐酸反应制取CO₂，并验证CO₂的性质．
（1）如图是实验室制备CO₂的装置图．该装置的特点是：打开弹簧夹，大理石和盐酸接触，发生反应．关闭弹簧夹后，稀盐酸被反应产生的CO₂气体压回长颈漏斗，与大理石分离，停止反应．用该装置制备CO₂，可起到节约药品和使用方便的效果．下面A，B，C．D4套装置中，哪些可以产生与该装置相同的效果？BD（填写编号）．
（2）在确认装置气密行良好后进行实验．把制得的气体通入澄清石灰水中，发现石灰水没有变浑浊．对此展开探究：
（3）澄清石灰水为什么水没有变浑浊？
（4）甲同学认为可能澄清石灰水已变质．他取少量澄清石灰水于试管中，向其中吹气，现象是石灰水变浑浊，说明澄清石灰水没有变质．
乙同学认为制得的CO₂中可能有HCl气体．他作出此猜想的依据是盐酸易挥发，他用试管取少量紫色石蕊试液，再通入制得的气体，紫色石蕊试液变红，他得出结论是CO₂中混有气体．
丙同学认为乙同学的实验结论是错误的，理由是二氧化碳和水反应能生成碳酸，碳酸也能够使石蕊试液变红色，请你帮助他们设计实验证明：
丁同学认为既然用稀盐酸制得的CO₂不纯，为何不用H₂SO₄代替盐酸．请问丁同学的想法对吗？不对；理由是稀硫酸和石灰石中的碳酸钙反应能生成硫酸钙、水和二氧化碳，生成的硫酸钙微溶于水，包裹在石灰石的表面，阻止反应的进行．

Answer 1

分析 （1）根据实际操作看是否适合于控制反应的发生和停止的效果；
（4）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；盐酸易挥发；二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色；盐酸能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银和硝酸，二氧化碳不能和硝酸银反应；
稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，包裹在碳酸钙的表面，使反应不能继续继续．

解答 解：（1）A、看起来行，但由于锥形瓶中液体太多，所以不适合将液体压回的操作，故A错误；
B、用弹簧夹夹住橡胶管时气体排不出去，球形瓶中的气体压强变大从而迫使稀盐酸排出球形瓶并与大理石分离，反应停止．放开弹簧夹时，稀盐酸进入球形瓶，并和烧杯中的液面相平同时与大理石接触，发生化学反应．所以该装置可以通过控制弹簧夹来达到使盐酸和大理石分离，从而控制反应的发生和停止，故B正确；
C、操作错误导管在液面以下，不适合气体的排出，导管应该刚露出试管塞为宜．故C错误；
D、该装置可以通过控制弹簧夹来达到使盐酸和大理石分离，从而控制反应的发生和停止，故D正确．
故选：BD．
（4）向石灰水中吹气时，因为其中含有二氧化碳，能使石灰水变浑浊．故填：石灰水变浑浊．
乙同学认为制得的CO₂中可能有HCl气体．他作出此猜想的依据是盐酸易挥发，挥发出的氯化氢气体和生成的二氧化碳一起逸出．故填：盐酸易挥发．
丙同学认为乙同学的实验结论是错误的，理由是二氧化碳和水反应能生成碳酸，碳酸也能够使石蕊试液变红色．
故填：二氧化碳和水反应能生成碳酸，碳酸也能够使石蕊试液变红色．
丁同学的想法不对；因为稀硫酸和石灰石中的碳酸钙反应能生成硫酸钙、水和二氧化碳，生成的硫酸钙微溶于水，包裹在石灰石的表面，阻止反应的进行．
故填：不对；稀硫酸和石灰石中的碳酸钙反应能生成硫酸钙、水和二氧化碳，生成的硫酸钙微溶于水，包裹在石灰石的表面，阻止反应的进行．
故答案为：
（1）BD．
（4）石灰水变浑浊，盐酸易挥发，二氧化碳和水反应能生成碳酸，碳酸也能够使石蕊试液变红色，不对； 稀硫酸和石灰石中的碳酸钙反应能生成硫酸钙、水和二氧化碳，生成的硫酸钙微溶于水，包裹在石灰石的表面，阻止反应的进行．

点评 化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分，也是进行分析推理得出结论的依据，掌握物质的性质和相互之间的反应关系，有助于提高观察实验、进行实验的能力．