Question

4．某研究小组发现，维C泡腾片（保健药品，主要成分见图1）溶于水，有许多气泡产生（如图2）．该小组同学进行如下探究．
主要成分维生素C（C₆H₉O₆）碳酸氢钠（NaHCO₃）柠檬酸（C₆H₈O₇）
探究一：该气体的成分．
【猜想与假设】小华说：该气体可能是CO₂、O₂、CO、H₂、N₂．
小明说：不可能含有N₂，因为根据质量守恒定律（或化学反应前后元素种类不变），反应物中不含氮元素
小芳说：不可能含有CO和H₂，因为从药品安全角度考虑，CO有毒，H₂易燃易爆．
该小组同学认为：该气体可能含有CO₂、O₂中的一种或两种．
【进行实验】

实验编号	实验操作	实验现象
①	将气体通入澄清的石灰水中	澄清石灰水变浑浊
②	将带火星的木条伸入该气体中	带火星的木条没有复燃

【得出结论】
（1）由实验①可知，该气体中肯定含有二氧化碳，写出该反应的符号表达式Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）由实验②不能（填“能”或“不能”）确定该气体中不含氧气，理由是若生成氧气和二氧化碳的混合物，当氧气含量过少时，带火星的木条也不能复燃
探究二：气体的性质
用Y 形导管完成以下实验：
图3中Y 形导管平放于桌面，实验中可观察到的现象：湿润的紫色石蕊试纸变红色，干燥的紫色石蕊试纸无明显变化，用化学反应符号表达式解释结论：H₂O+CO₂=H₂CO₃；若把Y形导管固定在铁架台上（如图4），a管位于上方，b 管位于下方，两石蕊试纸均湿润，可观察到 b 管中试纸变色比 a 管明显，原因：二氧化碳的密度比空气大，主要从b管中通过．

Answer 1

分析 【猜想与假设】根据质量守恒定律中化学反应前后元素种类不变及特殊物质一氧化碳的毒性分析；
【得出结论】
根据澄清的石灰水和带火星的木条的变化分析得出结论，并写出反应的方程式；
探究二：二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红色；二氧化碳的密度比空气大据此分析解答有关的问题．

解答 解：【猜想与假设】根据质量守恒定律中化学反应前后元素种类不变可知：标签所示的反应物中不含氮元素，所以不可能含有N₂；
因为维C泡腾片是保健药品，不能产生对人体有毒有害的物质，而一氧化碳有毒，H₂易燃易爆，所以不可能含有CO和H₂；
【得出结论】
（1）因为实验中看到澄清石灰水变浑浊，所以一定含有二氧化碳；二氧化碳与氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和水，反应的方程式为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）带火星的木条没有复燃，可能是没有氧气，也可能是氧气的浓度低，其中混有较多量的二氧化碳，也不复燃，故不能确定该气体中不含氧气；因为若生成氧气和二氧化碳的混合物，当氧气含量过少时，带火星的木条也不能复燃；
探究二：
二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红色；所以实验中可观察到的现象是：湿润的紫色石蕊试纸变红色，干燥的紫色石蕊试纸无明显变化，发生反应的方程式是：H₂O+CO₂=H₂CO₃；由于二氧化碳的密度比空气大，主要从b管中通过，所以位于下方的 b 管中试纸变色比a管明显．
故答案为：【猜想与假设】根据质量守恒定律（或化学反应前后元素种类不变），反应物中不含氮元素；有毒．
【得出结论】
（1）二氧化碳；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）不能；若生成氧气和二氧化碳的混合物，当氧气含量过少时，带火星的木条也不能复燃；
探究二：
湿润的紫色石蕊试纸变红色，干燥的紫色石蕊试纸无明显变化；H₂O+CO₂=H₂CO₃；二氧化碳的密度比空气大，主要从b管中通过．

点评 本题通过标签信息利用质量守恒定律对维C泡腾片进行探究，其中涉及了氧气、二氧化碳、氢气、一氧化碳等气体的性质及检验，难度不大，能够考查学生的知识迁移运用能力．