Question

學(xué)完“二氧化碳性質(zhì)的探究”后，小明同學(xué)覺得按照實(shí)驗(yàn)
（圖①）不能完全說(shuō)明是什么物質(zhì)使紫色石蕊溶液變紅色，他和小娜同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：

【猜想與假設(shè)】
猜想一：水使紫色石蕊溶液變紅
猜想二：二氧化碳使紫色石蕊溶液變紅猜想三：二氧化碳與水反應(yīng)生成的新物質(zhì)使紫色石蕊溶液變紅
【查閱資料與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】
將紙條浸泡在紫色石蕊溶液中，晾干后可制得紫色石蕊試紙．
自制的紫色石蕊試紙遇酸變紅色，遇堿溶液變藍(lán)色．
【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】
小明同學(xué)設(shè)立了實(shí)驗(yàn)裝置如圖②．
圖中a、b、c為紫色石蕊試紙，纏繞在小試管上，其中a和c用水濕潤(rùn)．
（1）a、c石蕊試紙用水潤(rùn)濕后仍為紫色，說(shuō)明猜想

一

不正確．
（2）打開活塞K，滴入稀硫酸，發(fā)生反應(yīng)的方程式為

Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂

．
觀察并解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
①試紙b沒有明顯變化，得出結(jié)論：猜想

二

不正確．
②試紙a、c由紫色變?yōu)榧t色，得出結(jié)論：猜想

三

正確．相關(guān)化學(xué)方程式為

H₂O+CO₂═H₂CO₃

．
③試紙

a

首先變色，其原因是

CO₂密度大于空氣

．
【交流與反思】
（3）小娜同學(xué)認(rèn)為，上圖裝置還可以同時(shí)驗(yàn)證：A．二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；B．二氧化碳不能燃燒不支持燃燒．
為了分別完成小娜同學(xué)的兩個(gè)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)對(duì)上面的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的改進(jìn)：
A．

具支試管中倒入少量澄清石灰水

；B．

支管口放一燃著的木條進(jìn)行驗(yàn)證二氧化碳是否具有可燃性

．
（4）該實(shí)驗(yàn)不用鹽酸而用硫酸是為了防止HCl氣體對(duì)試紙變色的干擾；試分析此實(shí)驗(yàn)用碳酸鈉而不用大理石的原因

碳酸鈣會(huì)與硫酸生成微溶的硫酸鈣覆蓋在表面阻礙反應(yīng)進(jìn)行

（寫一點(diǎn)）．

Answer 1

分析：【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】（1）紫色石蕊試紙被水潤(rùn)濕后不變色，說(shuō)明水不能使紫色石蕊試液變色，可以據(jù)此解答該題；
（2）碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成了硫酸鈉、水和二氧化碳，可以據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
①試紙B為干燥的試紙，而b沒有變色，說(shuō)明干燥的二氧化碳不能使石蕊試液變色，可以據(jù)此解答該題；
②a、c為用水濕潤(rùn)的試紙，變色則說(shuō)明二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，可以據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
③二氧化碳的密度比空氣大，所以可以知道應(yīng)該是試紙a先變色，可以據(jù)此解答；
【交流與反思】（3）檢驗(yàn)二氧化碳可以將澄清石灰水倒入具支試管中，而檢驗(yàn)二氧化碳是否支持燃燒可以將燃著的木條放在支管口，可以據(jù)此解答該題；
（4）碳酸鈣會(huì)與硫酸生成微溶的硫酸鈣覆蓋在表面阻礙反應(yīng)進(jìn)行，可以據(jù)此解答該題．

解答：解：【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】（1）紫色石蕊試紙被水潤(rùn)濕后不變色，說(shuō)明水不能使紫色石蕊試液變色，即猜想一是錯(cuò)誤的；
（2）碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成了硫酸鈉、水和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂；
①試紙B為干燥的試紙，而b沒有變色，說(shuō)明干燥的二氧化碳不能使石蕊試液變色，說(shuō)明猜想二是錯(cuò)誤的；
②a、c為用水濕潤(rùn)的試紙，變色則說(shuō)明二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，即猜想三是正確的，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂O+CO₂═H₂CO₃；
③二氧化碳的密度比空氣大，所以可以知道應(yīng)該是試紙a先變色；
【交流與反思】（3）檢驗(yàn)二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，可以將澄清石灰水倒入具支試管中，而檢驗(yàn)二氧化碳是否支持燃燒以及是否燃燒可以將燃著的木條放在支管口即可；
（4）碳酸鈣會(huì)與硫酸生成微溶的硫酸鈣覆蓋在表面阻礙反應(yīng)進(jìn)行，所以不能用大理石來(lái)代替碳酸鈉．
故答案為：（1）一；
（2）Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂；
①二；
②三；H₂O+CO₂═H₂CO₃；
③a；CO₂密度大于空氣；
（3）A．具支試管中倒入少量澄清石灰水；B．支管口放一燃著的木條進(jìn)行驗(yàn)證二氧化碳是否具有可燃性；
（4）碳酸鈣會(huì)與硫酸生成微溶的硫酸鈣覆蓋在表面阻礙反應(yīng)進(jìn)行．

點(diǎn)評(píng)：解答本題關(guān)鍵是要根據(jù)資料中：紫色石蕊試紙遇酸變紅色，再結(jié)合二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，來(lái)進(jìn)一步分析本題，根據(jù)裝置的特點(diǎn)來(lái)改進(jìn)驗(yàn)證二氧化碳的性質(zhì)．