Question

某化学兴趣小组对“制镁企业不能使用CO₂灭火器作为消防器材”的问题进行探究，请你参与他们的活动。

（1）二氧化碳的制备

用如图所示实验装置制备CO₂，写出仪器M的名称：______；组装时，仪器a、b插入双孔橡皮塞的先后顺序是_____(填序号)；若将长颈漏斗换为分液漏斗，其优点是___________________。该反应选用CaCO₃与稀盐酸制取CO₂，请写出反应的化学方程式：_______________________。

（2）探究镁与二氧化碳的反应

兴趣小组同学将点燃的镁条插入盛满CO₂的集气瓶内，镁条继续剧烈燃烧，生成白色固体并有黑色物质附着于集气瓶内壁。同学们对镁与CO₂反应的产物继续进行探究。

【提出猜想】

猜想Ⅰ：产物是MgO和C；

猜想Ⅱ：产物是MgO、MgC₂和C。

提出以上猜想的依据是_______________________。

【查阅资料】MgO+H₂O=Mg(OH)₂，Mg(OH)₂在热水中的溶解度增大；

MgC₂+2H₂O=Mg(OH)₂+C₂H₂↑。

【实验分析】为探究白色固体的成分，兴趣小组同学进行了如下实验：

①取少量反应后的固体混合物放入试管，加入足量热水，无气体放出，说明猜想_______不正确；

②为了验证另一种猜想中白色固体成分，请设计一个简单实验。

实验操作_______________；

实验现象_______________。

若该猜想正确，此时Mg与CO₂反应的类型属于_______________。

【实验反思】通过本实验，对“CO₂不助燃”，你有什么新的认识：______________。

Answer

（1）锥形瓶  ba   便于控制滴加速度和反应物用量   CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O

+CO2↑    （2）元素守恒   ①Ⅱ   ②取步骤①试管中的上层清液，滴加酚酞溶液

溶液变红   置换反应    CO2不助燃是相对的，应辩证地认识物质的性质

【解析】（1）大双孔橡皮塞上应该先插入直角导管，因为如果先插入长颈漏斗且要保证其下端接近锥形瓶底部，长颈漏斗的球形部分凸出双孔塞不高，会影响直角导管的旋转插入；长颈漏斗改为分液漏斗后可以控制盐酸的滴加速率和流量，从而控制反应的速率。（2）镁与CO2反应的产物的猜想依据是质量守恒定律(化学反前后元素种类不变)；①Mg与CO2反应后的固体加入足量热水无气体放出，说明没有C2H2产生，即没有MgC2生成，猜想Ⅱ不正确；②另一种猜想中的白色固体与热水化合生成Mg(OH)2在热水中的溶解度增大，可取反应后固体与热水反应所得上层清液加入酚酞，如果变红说明有Mg(OH)2生成，白色固体是MgO，即镁与CO2的反应为2Mg+CO22MgO+C，属于置换反应，所以镁等活泼金属着火时不能用二氧化碳灭火器灭火，“二氧化碳不助燃”是指二氧化碳不支持一般可燃物的燃烧。

考点：本题考查CO2的实验室制法、探究Mg与CO2的反应、重新认识CO2不助燃的性质。