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：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...

题文

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______；若将铜网换成铁网，可能产生的后果是______，其原因是（用化学方程式表示）______．
（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C02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______．
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______．
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______．
②小虎向甲实验后变瘪塑料瓶的溶液中加入______，观察到______现象，从而证明CO₂与NaOH已经发生了反应．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）在实验室中用大理石（或石灰石）和稀盐酸制取二氧化碳，不能将实验中的铜网换成铁网，是因为铁能够和稀盐酸反应生成氢气，故答案为：大理石（或石灰石），铁网被腐蚀，制得的CO₂气体中混有H₂，Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
（2）由于二氧化碳能和氢氧化钠溶液中的氢氧化钠发生反应从而导致瓶内压强减小，因此瓶子变瘪或出现瓶吞鸡蛋现象，但二氧化碳也能溶于水，也能使瓶内压强减小，因此小虎的实验就缺乏足够的说服力，为了使实验有足够的说服力，因此可以做对照实验，把等量的氢氧化钠溶液换成水．为了证明二氧化碳能和氢氧化钠反应，除了设计有明显实验现象的实验外，也可以证明有新物质生成，即证明碳酸钠的生成．故答案为：①氢氧化钠溶液能与CO₂发生反应，瓶内气压减小；CO₂能溶于水，也能使瓶内气压减小；将氢氧化钠溶液换成等体积的水，做对比实验，②稀盐酸，有气泡产生（或加氯化钙溶液有沉淀生成等）

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解析

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考点

据考高分专家说，试题“CO2是初中化学重点研究的气体之一．某化.....”主要考查你对 [二氧化碳的制取和收集 ]考点的理解。

二氧化碳的制取和收集

二氧化碳的制取和收集：

1.原理和药品：CaCO₃ + 2HCl === CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
2.装置：固液混合不加热
（1）发生装置
 


A装置为简易装置，不便于加液体；
B，C使用了长颈漏斗，便于添加液体，使用B、C装置时应注意，长颈漏斗下端管日应伸入液面以下，防止产生的气体从长颈漏斗逸出；
D装置使用了分液漏斗，便于加酸，还可以利用活塞控制反应。
（2）收集装置：二氧化碳溶于水，所以不能用排水法收集;其密度比空气大，所以可采用向上排空气法收集。
如图：


3.现象：块状固体不断溶解，产生大量气泡。
4.检验：把产生的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明是二氧化碳。
5.验满：将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条的火焰熄灭，证明已集满。
6.实验步骤
a.检查装置的气密性;
b.装入石灰石(或大理石);
c. 塞紧双孔塞;
d.从长颈漏斗中加入稀盐酸;
e.收集气体;
f.验满。 
7.注意事项：反应物不能用浓盐酸、硫酸、因为浓盐酸易挥发，会挥发出氯化氢气体，使制得的二氧化碳不纯；硫酸不会挥发，但会生成硫酸钙沉淀，沉淀的硫酸根附着在碳酸钙(或石灰石)表面，使碳酸钙(或石灰石)与酸的接触面积变小，最后反应停止！

实验室制取二氧化碳的选择：
实验室用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳。
注意：
(1)不能选用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会橙盖在碳酸钙的表面，阻止反应继续进行。
(2)不能选用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，得不到纯净的二氧化碳气体。
(3)不能用碳酸钠代替石灰石，因为反应太剧烈，产生的气体难以收集。反应速率的快慢与反应物的质量分数和接触面积有关。反应物的接触面积越大，反应物的质量分数越大，反应速率就越快，反之，则越慢。
各组物质反应情况如下表所示：
药品反应速率块状石灰石和稀盐酸产生气泡速率适中石灰石粉末和稀盐酸产生气泡速率很快块状石灰石和稀硫酸产生气泡速率缓慢并逐渐停止碳酸钠粉末和稀盐酸产生气泡速率很快