Question

1．CO₂是初中化学重点研究的气体之一．某化学兴趣小组设计了如下实验来探究CO₂的制取和性质：
（1）该兴趣小组用干燥管、烧杯、铜网等设计装配了一个在实验室中制取二氧化碳气体的装置，如右图所示．在干燥管内的铜网上应盛放石灰石；若将铜网换成铁网，可能产生的后果是二氧化碳中混有氢气，其原因是（用化学方程式表示）Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
（2）该兴趣小组同学将制得的CO₂分别通人澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，他们观察到前者变浑浊，后者无明显现象．CO₂和NaOH是否发生了化学反应？
①小明设计了甲、乙两个实验来验证CO₂与NaOH发生了化学反应，如图所示．实验现象为：甲--软塑料瓶变瘪，乙--“瓶吞鸡蛋”．小虎同学认为上述实验是可行的．其共同原理是二氧化碳与氢氧化钠反应，产生的内外气压差．
小雯同学提出质疑，她认为上述实验还不足以说明CO₂和NaOH发生了反应．其理由是二氧化碳会与水反应生成碳酸．小明同学针对小雯的质疑又补充了一个对照实验，这个实验是取相同的塑料瓶，加入相同体积的水，做相同的实验进行对比．
②小虎向甲实验后变瘪塑料瓶的溶液中加入稀盐酸，观察到有气泡产生现象，从而证明CO₂与NaOH已经发生了反应．

Answer 1

分析 （1）根据在干燥管内的铜网上应盛放石灰石，可以控制反应的发生和停止，铁会与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气进行分析；
（2）①根据二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，导致装置内的气压减小，外界大气压作用出现了如图现象，但是二氧化碳也会与水反应生成碳酸，需要用水做对比实验进行分析；
②根据碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳进行分析．

解答 解：（1）在干燥管内的铜网上应盛放石灰石，可以控制反应的发生和停止，铁会与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以可能产生的后果是：二氧化碳中混有氢气，其原因是：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（2）①二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，导致装置内的气压减小，外界大气压作用出现了如图现象，但是二氧化碳也会与水反应生成碳酸，需要用水做对比实验，所以
共同原理是：二氧化碳与氢氧化钠反应，产生的内外气压差，上述实验还不足以说明CO₂和NaOH发生了反应，其理由是：二氧化碳会与水反应生成碳酸，小明同学针对小雯的质疑又补充了一个对照实验，这个实验是：取相同的塑料瓶，加入相同体积的水，做相同的实验进行对比；
②碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以向甲实验后变瘪塑料瓶的溶液中加入稀盐酸，观察到有气泡产生现象，从而证明CO₂与NaOH已经发生了反应．
故答案为：（1）石灰石，二氧化碳中混有氢气，Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（2）①二氧化碳与氢氧化钠反应，产生的内外气压差，二氧化碳会与水反应生成碳酸，取相同的塑料瓶，加入相同体积的水，做相同的实验进行对比；
②稀盐酸，有气泡产生．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．