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7. 化学小组同学应用下列装置完成二氧化碳的性质实验,回答相关问题:
(1)A处出现的实验现象是
(2)证明二氧化碳与水发生反应的依据是
(3)C处气球的作用是
(1)A处出现的实验现象是
澄清石灰水变浑浊
,有关反应的化学方程式是$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
。(2)证明二氧化碳与水发生反应的依据是
B处紫色石蕊试纸变为红色
。(3)C处气球的作用是
收集气体,平衡气压
。答案
澄清石灰水变浑浊
$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
B处紫色石蕊试纸变为红色
收集气体，平衡气压
$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
B处紫色石蕊试纸变为红色
收集气体，平衡气压
解析
【分析】
首先，通入的CO₂先进入A处，A处盛有澄清石灰水，CO₂会与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，使澄清石灰水变浑浊；随后CO₂气体进入B处，B处是用水润湿的紫色石蕊试纸，CO₂会与试纸中的水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊试纸变红，由此可证明CO₂与水发生了反应；装置末端的C处气球，可应对通入CO₂后装置内气压的变化，起到收集气体、平衡气压的作用。
【解析】
(1) A处为澄清石灰水，通入CO₂后，CO₂与氢氧化钙反应生成难溶性的碳酸钙沉淀，因此实验现象是澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
(2) 要证明二氧化碳与水反应，需结合实验现象分析：B处的紫色石蕊试纸是用水润湿的，CO₂本身不能使石蕊变色，而B处试纸变为红色，说明CO₂与水反应生成了酸性物质（碳酸），从而证明二氧化碳与水发生了反应。
(3) 实验中持续通入CO₂，装置内气体量增多，压强会增大，C处气球可以收集多余的气体，平衡装置内的气压，防止压强过大，同时避免气体逸出到空气中。
【答案】
(1) 澄清石灰水变浑浊；$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(2) B处紫色石蕊试纸变为红色
(3) 收集气体，平衡气压
【知识点】
二氧化碳的化学性质；化学方程式书写；实验装置的作用
【点评】
本题通过实验装置综合考查二氧化碳的核心性质，包括与澄清石灰水、水的反应，以及实验装置的功能，属于基础题型，侧重对基础知识点的应用，需要学生准确掌握二氧化碳的相关反应和实验现象，理解实验设计的逻辑。
【难度系数】
0.7
首先，通入的CO₂先进入A处，A处盛有澄清石灰水，CO₂会与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，使澄清石灰水变浑浊；随后CO₂气体进入B处，B处是用水润湿的紫色石蕊试纸，CO₂会与试纸中的水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊试纸变红，由此可证明CO₂与水发生了反应；装置末端的C处气球，可应对通入CO₂后装置内气压的变化，起到收集气体、平衡气压的作用。
【解析】
(1) A处为澄清石灰水，通入CO₂后，CO₂与氢氧化钙反应生成难溶性的碳酸钙沉淀，因此实验现象是澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
(2) 要证明二氧化碳与水反应，需结合实验现象分析：B处的紫色石蕊试纸是用水润湿的，CO₂本身不能使石蕊变色，而B处试纸变为红色，说明CO₂与水反应生成了酸性物质（碳酸），从而证明二氧化碳与水发生了反应。
(3) 实验中持续通入CO₂，装置内气体量增多，压强会增大，C处气球可以收集多余的气体，平衡装置内的气压，防止压强过大，同时避免气体逸出到空气中。
【答案】
(1) 澄清石灰水变浑浊；$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(2) B处紫色石蕊试纸变为红色
(3) 收集气体，平衡气压
【知识点】
二氧化碳的化学性质；化学方程式书写；实验装置的作用
【点评】
本题通过实验装置综合考查二氧化碳的核心性质，包括与澄清石灰水、水的反应，以及实验装置的功能，属于基础题型，侧重对基础知识点的应用，需要学生准确掌握二氧化碳的相关反应和实验现象，理解实验设计的逻辑。
【难度系数】
0.7
8. 某化学兴趣小组在实验室里验证二氧化碳的某些性质,设计的实验装置如图所示。
资料卡片:①二氧化硫与二氧化碳的化学性质相似,能与水反应生成亚硫酸$(\ce{H_{2}SO_{3}})$,亚硫
化学九年级上(沪教版)
酸不稳定;②整个实验在通风橱中进行。
(1)向图1装置中通入$\ce{CO_{2}}$后,观察到装置A中的现象是
(2)向图1装置中通入$\ce{CO_{2}}$后,观察到装置C中
(3)小组同学在老师的指导下模仿二氧化碳与水反应,开展了“二氧化硫与水反应”的研究,二氧化硫的信息如资料卡片,实验如图2所示:
【提出问题】亚硫酸不稳定,图2中红色液体微热后为什么不变为紫色?
【作出猜想】猜想1:加热不够充分;
猜想2:与空气中的氮气有关;
猜想3:与空气中的氧气有关。
【实验验证】实验设计如表,请填写表格中的空格。
|实验|操作|现象|结论|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|将图2中红色液体继续加热至沸腾|溶液仍为红色|猜想1
|2|如图3所示,先通入适量$\ce{SO_{2}}$,然后用酒精灯微热|溶液先变红后变紫|μltirow{2}{*}{猜想2不成立}|
|3|如图3所示,先通入适量$\ce{SO_{2}}$,再改通入$\ce{N_{2}}$,最后用酒精灯微热|
|4|如图3所示,先通入适量$\ce{SO_{2}}$,再改通入
【分析与结论】图3试管中植物油的作用是
(4)红色液体微热后不变为紫色的原因是亚硫酸$(\ce{H_{2}SO_{3}})$易与空气中的一种物质反应生成硫酸$(\ce{H_{2}SO_{4}})$,请写出其化学方程式:
学霸 084
资料卡片:①二氧化硫与二氧化碳的化学性质相似,能与水反应生成亚硫酸$(\ce{H_{2}SO_{3}})$,亚硫
化学九年级上(沪教版)
酸不稳定;②整个实验在通风橱中进行。
(1)向图1装置中通入$\ce{CO_{2}}$后,观察到装置A中的现象是
湿润的紫色石蕊小花变红
。(2)向图1装置中通入$\ce{CO_{2}}$后,观察到装置C中
下层
(填“上层”或“下层”)的蜡烛先熄灭。(3)小组同学在老师的指导下模仿二氧化碳与水反应,开展了“二氧化硫与水反应”的研究,二氧化硫的信息如资料卡片,实验如图2所示:
【提出问题】亚硫酸不稳定,图2中红色液体微热后为什么不变为紫色?
【作出猜想】猜想1:加热不够充分;
猜想2:与空气中的氮气有关;
猜想3:与空气中的氧气有关。
【实验验证】实验设计如表,请填写表格中的空格。
|实验|操作|现象|结论|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|将图2中红色液体继续加热至沸腾|溶液仍为红色|猜想1
不成立
||2|如图3所示,先通入适量$\ce{SO_{2}}$,然后用酒精灯微热|溶液先变红后变紫|μltirow{2}{*}{猜想2不成立}|
|3|如图3所示,先通入适量$\ce{SO_{2}}$,再改通入$\ce{N_{2}}$,最后用酒精灯微热|
溶液先变红后变紫
|||4|如图3所示,先通入适量$\ce{SO_{2}}$,再改通入
$\ce{O_{2}}$
,最后用酒精灯微热|溶液仍为红色|猜想3成立|【分析与结论】图3试管中植物油的作用是
防止空气与溶液接触
。(4)红色液体微热后不变为紫色的原因是亚硫酸$(\ce{H_{2}SO_{3}})$易与空气中的一种物质反应生成硫酸$(\ce{H_{2}SO_{4}})$,请写出其化学方程式:
$\ce{2H_{2}SO_{3} + O_{2} = 2H_{2}SO_{4}}$
。学霸 084
答案
湿润的紫色石蕊小花变红
下层
不成立
溶液先变红
后变紫
$\ce{O_{2}}$
防止空气与溶液接触
$\ce{2H_{2}SO_{3} + O_{2} = 2H_{2}SO_{4}}$
下层
不成立
溶液先变红
后变紫
$\ce{O_{2}}$
防止空气与溶液接触
$\ce{2H_{2}SO_{3} + O_{2} = 2H_{2}SO_{4}}$
解析
【分析】
本题围绕二氧化碳、二氧化硫的化学性质展开实验探究，需结合物质的性质和实验设计逻辑逐一分析各问题：
1. 装置A通入CO₂的现象：CO₂与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊变红，因此装置A中湿润的紫色石蕊小花会变红；
2. 装置C中蜡烛熄灭顺序：CO₂密度比空气大，且不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先接触CO₂，故先熄灭；
3. 亚硫酸不稳定的实验探究：通过控制变量法验证猜想，实验1排除加热不充分的猜想，实验2、3对比排除氮气的影响，实验4需验证氧气的作用，植物油用于隔绝空气；
4. 亚硫酸与氧气反应生成硫酸，根据反应物和生成物书写化学方程式。
【解析】
(1) CO₂通入装置A，与湿润的紫色石蕊小花上的水反应生成碳酸（$\ce{H_{2}CO_{3}}$），碳酸呈酸性，能使紫色石蕊变红，因此现象为湿润的紫色石蕊小花变红。
(2) CO₂密度比空气大，且不燃烧、不支持燃烧，通入装置C后，下层蜡烛先接触CO₂，故下层蜡烛先熄灭。
(3) 实验验证：
实验1：将红色液体继续加热至沸腾，溶液仍为红色，说明加热不够的猜想1不成立；
实验2：先通$\ce{SO_{2}}$再微热，溶液先变红后变紫，说明猜想2（与氮气有关）不成立；实验3：先通$\ce{SO_{2}}$，再改通入$\ce{N_{2}}$，最后微热，由于氮气不影响亚硫酸分解，现象为溶液先变红后变紫；
实验4：要验证猜想3（与氧气有关），需改通入$\ce{O_{2}}$，微热后溶液仍为红色，说明猜想3成立；
图3中植物油的作用是防止空气（氧气）与溶液接触，排除氧气对实验的干扰。
(4) 亚硫酸（$\ce{H_{2}SO_{3}}$）与空气中的氧气反应生成硫酸（$\ce{H_{2}SO_{4}}$），化学方程式为：$\ce{2H_{2}SO_{3} + O_{2} = 2H_{2}SO_{4}}$。
【答案】
湿润的紫色石蕊小花变红；下层；不成立；溶液先变红后变紫；$\ce{O_{2}}$；防止空气与溶液接触；$\ce{2H_{2}SO_{3} + O_{2} = 2H_{2}SO_{4}}$
【知识点】
二氧化碳的化学性质；二氧化硫的化学性质；化学方程式书写
【点评】
本题通过实验探究二氧化碳、二氧化硫的性质，重点考查酸性物质的变色作用、气体密度对燃烧的影响、实验猜想与验证的控制变量思想，以及化学方程式的书写，需学生结合物质性质和实验逻辑分析，整体难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕二氧化碳、二氧化硫的化学性质展开实验探究，需结合物质的性质和实验设计逻辑逐一分析各问题：
1. 装置A通入CO₂的现象：CO₂与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊变红，因此装置A中湿润的紫色石蕊小花会变红；
2. 装置C中蜡烛熄灭顺序：CO₂密度比空气大，且不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先接触CO₂，故先熄灭；
3. 亚硫酸不稳定的实验探究：通过控制变量法验证猜想，实验1排除加热不充分的猜想，实验2、3对比排除氮气的影响，实验4需验证氧气的作用，植物油用于隔绝空气；
4. 亚硫酸与氧气反应生成硫酸，根据反应物和生成物书写化学方程式。
【解析】
(1) CO₂通入装置A，与湿润的紫色石蕊小花上的水反应生成碳酸（$\ce{H_{2}CO_{3}}$），碳酸呈酸性，能使紫色石蕊变红，因此现象为湿润的紫色石蕊小花变红。
(2) CO₂密度比空气大，且不燃烧、不支持燃烧，通入装置C后，下层蜡烛先接触CO₂，故下层蜡烛先熄灭。
(3) 实验验证：
实验1：将红色液体继续加热至沸腾，溶液仍为红色，说明加热不够的猜想1不成立；
实验2：先通$\ce{SO_{2}}$再微热，溶液先变红后变紫，说明猜想2（与氮气有关）不成立；实验3：先通$\ce{SO_{2}}$，再改通入$\ce{N_{2}}$，最后微热，由于氮气不影响亚硫酸分解，现象为溶液先变红后变紫；
实验4：要验证猜想3（与氧气有关），需改通入$\ce{O_{2}}$，微热后溶液仍为红色，说明猜想3成立；
图3中植物油的作用是防止空气（氧气）与溶液接触，排除氧气对实验的干扰。
(4) 亚硫酸（$\ce{H_{2}SO_{3}}$）与空气中的氧气反应生成硫酸（$\ce{H_{2}SO_{4}}$），化学方程式为：$\ce{2H_{2}SO_{3} + O_{2} = 2H_{2}SO_{4}}$。
【答案】
湿润的紫色石蕊小花变红；下层；不成立；溶液先变红后变紫；$\ce{O_{2}}$；防止空气与溶液接触；$\ce{2H_{2}SO_{3} + O_{2} = 2H_{2}SO_{4}}$
【知识点】
二氧化碳的化学性质；二氧化硫的化学性质；化学方程式书写
【点评】
本题通过实验探究二氧化碳、二氧化硫的性质，重点考查酸性物质的变色作用、气体密度对燃烧的影响、实验猜想与验证的控制变量思想，以及化学方程式的书写，需学生结合物质性质和实验逻辑分析，整体难度适中。
【难度系数】
0.5
