Question

1．二氧化碳是一種與人類生產(chǎn)、生活有密切關系的氣體．
（1）一氧化碳與二氧化碳是碳元素形成的兩種重要的氧化物，二者化學性質不同的原因是CO、CO₂分子的氧原子數(shù)目不同，即二者分子不同，化學性質就不同，中俊同學與倩倩同學根據(jù)所學知識各設置一題，請根據(jù)所學知識回答：
甲組：歸納一氧化碳與二氧化碳的不同之處：①CO有還原性，CO₂沒有還原性②CO有毒性，CO₂無毒性．
乙組：區(qū)分一氧化碳與二氧化碳的方法：①用燃著的木條分別伸入兩個集氣瓶中，若瓶中氣體燃燒，則該氣體是CO，若木條火焰熄滅，則該氣體是CO₂②向兩個集氣瓶中分別滴入澄清的石灰水，若石灰水變渾濁，則該氣體是CO₂，若無變化，則是CO．
（2）甲同學利用圖1裝置對二氧化碳的性質進行驗證．
①打開K，反應一段時間后，觀察到裝置Ⅲ中燒杯下層的蠟燭先熄滅，說明二氧化碳具有的物理性質是密度比空氣大，具有的化學性質是二氧化碳不可燃，也不支持燃燒；觀察到裝置Ⅱ中澄清石灰水有連續(xù)氣泡冒出，但石灰水未變渾濁，試分析原因是Ca（OH）₂變質了；
②關閉K，裝置Ⅰ中能觀察到的現(xiàn)象是液體被壓入長頸漏斗中，固液分離，反應停止．作為制取二氧化碳的發(fā)生裝置，裝置Ⅰ的優(yōu)點是可以隨時控制反應的發(fā)生與停止．
③將插入石灰水溶液的管子的下端改成具有多孔的球泡，有利于提高實驗的準確度，其理由是可以增大氣體與溶液的接觸面積，使氣體被充分吸收，反應的化學方程式CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
（3）乙同學利用圖3裝置驗證二氧化碳與水的反應，為說明使石蕊變色的物質是碳酸而不是水或二氧化碳，應該采取的實驗操作順序是②③①④③（填序號，可重復選用）．
①從b端通氮氣        ②將用石蕊溶液染成紫色的干燥紙花放入廣口瓶中
③從a端通二氧化碳      ④從分液漏斗中滴加適量水

Answer 1

分析 （1）二氧化碳和一氧化碳的化學性質不同的原因是：分子構成不同；根據(jù)二者的性質歸納區(qū)分方法；
（2）二氧化碳的密度比空氣大，不能燃燒，不支持燃燒，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
關閉K，裝置Ⅰ中生成的二氧化碳越來越多，壓強增大，能夠把稀鹽酸壓入長頸漏斗中，從而使大理石和稀鹽酸分離；
打開K，二氧化碳導出，裝置Ⅰ增大壓強減小，在外界大氣壓的作用下，稀鹽酸向試管中回流，和大理石混合；
將插入溶液的管子的下端改成具有多孔的球泡后可以增大氣體與溶液的接觸面積，使氣體被充分吸收；
（3）根據(jù)碳酸是由二氧化碳與水接觸形成，先控制與水接觸即可，先把石蕊溶液染成紫色的干燥紙花與二氧化碳接觸，看是否有變化；然后再使石蕊溶液染成紫色的干燥紙花與水接觸，再通入二氧化碳，看變化．

解答 解：（1）物質的結構決定物質的性質，因此一氧化碳、二氧化碳的化學性質決定于CO分子、CO₂分子的結構；而CO分子由一個C原子和一個O原子構成，CO₂分子由一個C原子和兩個O原子構成；所以，一氧化碳和二氧化碳的化學性質不同的主要原因是構成兩物質的分子的構成不同．
甲組：一氧化碳與二氧化碳的不同之處有：CO有還原性，CO₂沒有還原性；CO有毒性，CO₂無毒性；CO可以燃燒，CO₂不可以燃燒；CO不可以滅火，CO₂可以滅火等．
乙組：根據(jù)一氧化碳與二氧化碳性質不同之處，可以區(qū)分一氧化碳與二氧化碳，有方法1：用燃著的木條分別伸入兩個集氣瓶中，若瓶中氣體燃燒，則該氣體是CO，若木條火焰熄滅，則該氣體是CO₂．
方法2：向兩個集氣瓶中分別滴入澄清的石灰水，若石灰水變渾濁，則該氣體是CO₂，若無變化，則是CO．
方法3：分別將兩種氣體通到灼熱的氧化銅中，若氧化銅由黑色變成紅色，則該氣體是CO，若不變色，該氣體是CO₂．
方法4：向兩個集氣瓶中分別滴入紫色石蕊試液，若石蕊變紅，則氣體是CO₂，若不變色，則是CO．
（2）①裝置Ⅲ中燒杯下層的蠟燭先熄滅，說明二氧化碳的密度比空氣大，不能燃燒，不支持燃燒；觀察到裝置Ⅱ中澄清石灰水有連續(xù)氣泡冒出，但石灰水未變渾濁，可能是石灰水已經(jīng)發(fā)生變質，也可能是鹽酸濃度偏大，導致CO₂中含揮發(fā)出氯化氫氣體；
②關閉K時，裝置Ⅰ中的稀鹽酸被壓入長頸漏斗中，從而使大理石和稀鹽酸分離，反應停止；
作為制取二氧化碳的發(fā)生裝置，裝置Ⅰ的優(yōu)點是可以隨時控制反應的發(fā)生與停止．
③多孔的球泡可以增大氣體與溶液的接觸面積，使氣體被充分吸收，有利于提高實驗的準確度．
二氧化碳能和石灰水中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，反應的化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）本題是驗證使石蕊變色的物質是碳酸而不是二氧化碳，所以將石蕊溶液染成紫色的干燥紙花放入廣口瓶中，從a端通二氧化碳，此時用石蕊溶液染成紫色的干燥紙花不變色；然后再從b端通氮氣將廣口瓶中的二氧化碳排出，接著從分液漏斗中滴加適量水，紙花仍不變色；最后再從a端通入二氧化碳，此時用石蕊溶液染成紫色的干燥紙花變紅．
故答案為：（1）CO、CO₂分子的氧原子數(shù)目不同，即二者分子不同，化學性質就不同．
甲組：CO有還原性，CO₂沒有還原性；CO有毒性，CO₂無毒性；CO可以燃燒，CO₂不可以燃燒：CO不可以滅火，CO₂可以滅火；（其他合理答案均可給分）
乙組：方法1：用燃著的木條分別伸入兩個集氣瓶中，若瓶中氣體燃燒，則該氣體是CO，若木條火焰熄滅，則該氣體是CO₂．
方法2：向兩個集氣瓶中分別滴入澄清的石灰水，若石灰水變渾濁，則該氣體是CO₂，若無變化，則是CO．
方法3：分別將兩種氣體通到灼熱的氧化銅中，若氧化銅由黑色變成紅色，則該氣體是CO，若不變色，該氣體是CO₂．
方法4：向兩個集氣瓶中分別滴入紫色石蕊試液，若石蕊變紅，則氣體是CO₂，若不變色，則是CO．（其他合理答案均可給分）
（2）①密度比空氣大；二氧化碳不可燃，也不支持燃燒； Ca（OH）₂變質了，或鹽酸濃度偏大，導致CO₂中含揮發(fā)出氯化氫氣體；
②液體被壓入長頸漏斗中，固液分離，反應停止；可以隨時控制反應的發(fā)生與停止；
③可以增大氣體與溶液的接觸面積，使氣體被充分吸收；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）②③①④③．

點評 本題主要考查二氧化碳的性質和實驗設計，實驗是化學的重要組成部分，學會設計實驗、分析實驗是學好化學的基礎．