Question

1．二氧化碳是一種與人類生產(chǎn)、生活有密切關(guān)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(xué)性質(zhì)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(xué)性質(zhì)就不同，中俊同學(xué)與倩倩同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識(shí)各設(shè)置一題，請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)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(méi)有還原性②CO有毒性，CO₂無(wú)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(gè)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(gè)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(wú)變化，則是CO．
（2）甲同學(xué)利用圖1裝置對(duì)二氧化碳的性質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證．
①打開(kāi)K，反應(yīng)一段時(shí)間后，觀察到裝置Ⅲ中燒杯下層的蠟燭先熄滅，說(shuō)明二氧化碳具有的物理性質(zhì)是密度比空氣大，具有的化學(xué)性質(zhì)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(zhì)了；
②關(guān)閉K，裝置Ⅰ中能觀察到的現(xiàn)象是液體被壓入長(zhǎng)頸漏斗中，固液分離，反應(yīng)停止．作為制取二氧化碳的發(fā)生裝置，裝置Ⅰ的優(yōu)點(diǎn)是可以隨時(shí)控制反應(yīng)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(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)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(yīng)的化學(xué)方程式CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
（3）乙同學(xué)利用圖3裝置驗(yàn)證二氧化碳與水的反應(yīng)，為說(shuō)明使石蕊變色的物質(zhì)是碳酸而不是水或二氧化碳，應(yīng)該采取的實(shí)驗(yàn)操作順序是②③①④③（填序號(hào)，可重復(fù)選用）．
①?gòu)腷端通氮?dú)?nbsp;       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(xué)性質(zhì)不同的原因是：分子構(gòu)成不同；根據(jù)二者的性質(zhì)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(guān)閉K，裝置Ⅰ中生成的二氧化碳越來(lái)越多，壓強(qiáng)增大，能夠把稀鹽酸壓入長(zhǎng)頸漏斗中，從而使大理石和稀鹽酸分離；
打開(kāi)K，二氧化碳導(dǎo)出，裝置Ⅰ增大壓強(qiáng)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(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，因此一氧化碳、二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)決定于CO分子、CO₂分子的結(jié)構(gòu)；而CO分子由一個(gè)C原子和一個(gè)O原子構(gòu)成，CO₂分子由一個(gè)C原子和兩個(gè)O原子構(gòu)成；所以，一氧化碳和二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)不同的主要原因是構(gòu)成兩物質(zhì)的分子的構(gòu)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(méi)有還原性；CO有毒性，CO₂無(wú)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(zhì)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(gè)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(gè)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(wú)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(gè)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(shuō)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(zhì)，也可能是鹽酸濃度偏大，導(dǎo)致CO₂中含揮發(fā)出氯化氫氣體；
②關(guān)閉K時(shí)，裝置Ⅰ中的稀鹽酸被壓入長(zhǎng)頸漏斗中，從而使大理石和稀鹽酸分離，反應(yīng)停止；
作為制取二氧化碳的發(fā)生裝置，裝置Ⅰ的優(yōu)點(diǎn)是可以隨時(shí)控制反應(yīng)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(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度．
二氧化碳能和石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）本題是驗(yàn)證使石蕊變色的物質(zhì)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(shí)用石蕊溶液染成紫色的干燥紙花不變色；然后再?gòu)腷端通氮?dú)鈱�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?gòu)腶端通入二氧化碳，此時(shí)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(xué)性質(zhì)就不同．
甲組：CO有還原性，CO₂沒(méi)有還原性；CO有毒性，CO₂無(wú)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(gè)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(gè)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(wú)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(gè)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(zhì)了，或鹽酸濃度偏大，導(dǎo)致CO₂中含揮發(fā)出氯化氫氣體；
②液體被壓入長(zhǎng)頸漏斗中，固液分離，反應(yīng)停止；可以隨時(shí)控制反應(yīng)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(diǎn)評(píng) 本題主要考查二氧化碳的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的重要組成部分，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)是學(xué)好化學(xué)的基礎(chǔ)．