Question

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、铜网等装配了一个在实验室中制取CO₂的装置（如图所示，夹持装置省略）．
①关闭弹簧夹，将干燥管小头向下垂直放人盛有水的烧杯中，若观察到______，则表明该装置的气密性良好．
②请写出实验室制取CO₂的化学方程式：______．
③用该装置制取CO₂的优点是______．
④不能用铁网代替铜网的原因是（用化学方程式表示）______．
（2）该兴趣小组将制得的CO₂分别通人澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，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呢？
①小明设计了甲、乙两个实验来验证CO₂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”．
小雯认为上述两个实验还不足以说明CO₂和NaOH发生了反应．其理由是______．
小明针对小雯的质疑又补充了一个对照实验．请简述实验方法：______．
②小强取少量甲实验后变瘪塑料瓶中的溶液，加入一定量______，观察到______现象，从而证明CO₂与NaOH已经发生了反应．

Answer

抓住实验室中制取二氧化碳的有关知识和二氧化碳的有关性质：二氧化碳能与氢氧化钠反应、二氧化碳能溶于水．
【解析】
（1）①关闭弹簧夹，将干燥管小头向下垂直放人盛有水的烧杯中，若观察到无水进入干燥管，则证明装置的密封性良好．
②该反应的反应物为碳酸钙与稀盐酸，生成物是氯化钙、水、二氧化碳，根据化学方程式的书写规则，该反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
③该装置可以控制稀盐酸与石灰石的接触与脱离，反应物接触时反应发生，反应物脱离接触时反应停止，可随时控制反应的发生和停止．
④稀盐酸可以和铁反应但不能和铜反应，反应的化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；
（2）①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，因此小明的实验就缺乏足够的说服力，为了使实验有足够的说服力，可以做对照实验，将氢氧化钠溶液换成等体积的水，做同样的实验，看现象是否有差别．
②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．即取少量甲实验后变瘪塑料瓶中的溶液，加入一定量稀盐酸，若观察到有气泡产生的现象，就可证明CO2与NaOH已经发生了反应
故答案为：（1）①无水进入干燥管；②CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；③可随时控制反应的发生和停止；④Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
（2）①CO2能溶于水，也能使瓶内气压减小；②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．