Question

3．化学实验是科学探究的重要途径．请根据下列实验图示回答相关问题．

（1）图A是木炭在氧气中燃烧的实验示意图．为进一步证明木炭与氧气发生了化学反应，继续进行的实验是向集气瓶中注入适量的澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明木炭和氧气反应生成了二氧化碳．
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，应选用的装置是B（填序号），仪器A的名称为酒精灯，还可用该装置制取氧气，制取的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）取一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥小花，将小花的一半用水喷湿，放入装置C中，可观察到的实验现象是花干燥的一半无变化，湿润的一半变为红色，原因是CO₂+H₂O═H₂CO₃（用化学方程式表示）．
（4）利用如图D所示装置（集气瓶中预先装满CO₂气体）来验证CO₂的性质，先加入足量的氢氧化钠溶液，观察到的现象是气球变大（填“变大”、“变小”或“不变”），反应方程式为2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；再加入足量盐酸，观察到的现象是气球变小（填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可以用澄清石灰水检验二氧化碳；
（2）实验室通常用稀盐酸与大理石（或石灰石）反应制取二氧化碳，发生装置主要由反应物的状态和反应条件决定，收集装置主要由气体的密度和溶水性决定；
（3）二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色；
（4）根据氢氧化钠能够和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，使集气瓶内的气压变小，然后盐酸能够和碳酸钠反应把氢氧化钠吸收的二氧化碳释放出来，气压恢复原状分析．

解答 解：（1）为进一步证明木炭与氧气发生了化学反应，继续进行的实验是：向集气瓶中注入适量的澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明木炭和氧气反应生成了二氧化碳．
（2）实验室通常用稀盐酸与大理石（或石灰石）反应制取二氧化碳，大理石（或石灰石）的主要成份是碳酸钙，盐酸的溶质是氯化氢气体，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的方程式四：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，应选固-液不加热型的发生装置，二氧化碳密度比空气大，能溶于水，只能用向上排空气法收集．所以，应选上述中的B装置，仪器A是酒精灯．B装置还适用于过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；
（3）二氧化碳不能使干燥的小花变色，能和喷湿的小花中的水反应生成碳酸，碳酸能使小花变红色所以，现象是：小花干燥的一半无变化，湿润的一半变为红色；说明了二氧化碳的性质是能与水反应生成碳酸；
（4）氢氧化钠能够和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，使集气瓶内的气压变小，气球变大；然后滴加盐酸能够和碳酸钠反应产生二氧化碳，气压恢复到原来大小，气球的变化是先胀大后变小至恢复原状．装置中二氧化钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
故答为：（1）向集气瓶中注入适量的澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明木炭和氧气反应生成了二氧化碳；
（2）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，B，酒精灯；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）花干燥的一半无变化，湿润的一半变为红色；CO₂+H₂O═H₂CO₃
（4）变大；2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；变小．

点评 通常所说的燃烧，是指可燃物与氧气发生的发光、发热、剧烈地氧化反应；而燃烧是指发光、发热、剧烈地化学反应，要注意区分．