Question

11．在学习“二氧化碳性质的探究”时，小刘同学将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，发现变红了，是什么使紫色石蕊试液变红呢？他和小红同学进行如下探究：
【猜想与假设】猜想一：水是紫色石蕊变红
猜想二：二氧化碳使紫色石蕊变红
猜想三：二氧化碳与水反应的生成物使紫色石蕊变红
【查阅资料与实验准备】
（1）将纸条浸泡在紫色石蕊试液中取出晾干，制得紫色石蕊试纸．
（2）自制得紫色石蕊试纸与酸溶液变红．
（3）稀硫酸和稀盐酸化学性质相似
【设计与实验】小刘同学设计了如图装置（具支试管内套一个小试管），图中b为干燥紫色石蕊试纸缠绕在小试管上，a、c为湿润的紫色石蕊试纸，a、b、c都缠在小试管上．
（1）首先观察到a、b、c都变色，得出结论：猜想一、二不正确．
（2）然后打开活塞K，滴入稀硫酸，观察并解释实验现象
①试纸b没有变化，得出结论：猜想二不正确．
②试纸a、c由紫色变成红色，得出结论：猜想三正确，是因为CO₂+H₂O═H₂CO₃（用化学反应方程式表示）
③试纸a（填a或c）首先变红，其原因是二氧化碳的密度比空气大，先聚集在底部．
【交流与反思】小红同学认为，利用上述装置可以同时验证：①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊②二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧．
（3）为完成小红的两个实验，请你对上面的实验装置进行简单的改进①具支试管中倒入少量澄清石灰水②支管口放一燃着的木条进行验证二氧化碳是否具有可燃性．

Answer 1

分析 （1）根据自制的紫色石蕊试纸遇酸变红色考虑；（2）①根据b没有明显变化，说明二氧化碳不能使紫色石蕊试纸变色考虑；②根据二氧化碳能与水反应生成物考虑；③根据二氧化碳的密度考虑本题；（3）设计的实验只要能验证出二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，验证出二氧化碳是否具有可燃性就可以．

解答 解：（1）根据查阅资料可知紫色石蕊试纸遇酸变红色，水、二氧化碳都不属于酸，所以猜想一、二都不正确；
（2）①由于硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，二氧化碳可以从内层试管壁小孔跑出来，与试纸b接触，结果没有明显变化，说明二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红；所以猜想二错；
②由于a和c的紫色石蕊试纸属于湿润的，所以生成的二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸属于酸能使紫色石蕊试纸变红色，反应物是二氧化碳和水，生成物是碳酸，直接平了，把短线改成等号即可，生成的二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试纸变红所以猜想三正确；
③因为二氧化碳的密度比空气大，所以先聚集在试管的底部，由底部向上运动，所以二氧化碳先接触a，再接触b，所以a先变色；
（3）具支试管中倒入少量澄清石灰水，由于硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，二氧化碳可以从内层试管壁小孔跑出来，进入具支试管底部的澄清石灰水中，能使石灰水变浑浊，在支管口放一燃着的木条，如果熄灭了，说明二氧化碳既不能燃烧又不支持燃烧．
故答案为：（1）一、二；
（2）①二；②三；CO₂+H₂O═H₂CO₃；③a；二氧化碳的密度比空气大，先聚集在底部．
（3）具支试管中倒入少量澄清石灰水，支管口放一燃着的木条进行验证二氧化碳是否具有可燃性．

点评 解答本题关键是要根据资料中：紫色石蕊试纸遇酸变红色，再结合二氧化碳与水反应生成碳酸，来进一步分析本题，根据装置的特点来改进验证二氧化碳的性质．