探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之二氧化碳性

1、探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之二氧化碳性質(zhì)的探究探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之二氧化碳性質(zhì)的探究1 ?化學(xué)反應(yīng)原理：一般情況下， 二氧化碳不能燃燒也不能支持燃燒，二氧化碳的密度比空氣大，是空氣密度的1.5 倍，故二氧化碳可以滅火。將二氧化碳傾倒入盛有高低不同的兩 支蠟燭的燒杯中，可見蠟燭由下而上依次熄滅。二氧化碳能溶于水。在集滿二氧化碳的塑料瓶中，加入水振蕩，二氧化碳溶解，致瓶內(nèi)壓強(qiáng)變小而出現(xiàn)內(nèi)陷現(xiàn)象。二氧化碳能和水反應(yīng)，生成碳酸。H2O+CO2 = H2COS碳酸能使?jié)駶櫟淖仙镌嚰堊兗t色。碳酸很不穩(wěn)定，受熱或濃度較高時易分解。H?CO 5 = IbO+CO t將變紅色的石蕊試紙加熱，試紙又變成紫色。 二氧化碳與石灰水中

2、的氫氧化鈣反應(yīng)，生成難溶性的碳酸鈣而使溶液變渾濁。這是室驗(yàn)室檢驗(yàn)二氧化碳的 常用方法。CO2+Ca(OH) 2 = CaCO, I +H?O2. 實(shí)驗(yàn)儀器：燒杯、塑料瓶、集氣瓶、噴壺、試管等。實(shí)驗(yàn)藥品：二氧化碳、蠟燭、石蕊試紙、水、新配制的澄清石灰水等。3 ?探究方案：用鐵片彎成一個小階梯，用酒精燈稍加熱。將兩支長短相同的蠟燭趁熱按在鐵片上，待冷卻后，蠟燭即固定在鐵片上了。將此置于燒杯中。手握集氣瓶，將其中新收集的二氧化碳順燒杯壁緩緩傾倒入燒杯同，可看到小蠟燭由下而上熄滅。如圖 17-1 。由此說明二氧化碳不 能燃燒也不能支持燃燒，密度比空氣大。17417-2做此實(shí)驗(yàn)時，收集的二氧化碳要盡可能

3、滿，盡可能純凈。集氣瓶用較大的為宜。傾倒時要沿杯壁往下倒，太快上下蠟燭一道熄滅，太慢，下面的蠟燭熄滅了，上面的蠟燭還會繼續(xù)燃燒。教師最好事先做幾次，體驗(yàn)一下 傾倒速度。以保證實(shí)驗(yàn)的成功。 用塑料瓶收集一瓶二氧化碳，倒入約三分之一體積的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩。觀察到塑料內(nèi)陷。如圖 17 -2 。證明二氧化碳能溶于水。 用吸水性較好且有一度強(qiáng)度的紙折四朵小花，將其 完全浸入石蕊試液中， 取出晾干后， 再浸入石蕊試液中， 取出晾干。直到紙花變成明顯的紫色為止。向第一朵小花上噴稀醋酸（或稀鹽酸等），紙花變紅 色。說明石蕊試液遇酸變紅色；向第二朵小花噴水，紙花不變色。說明水不能使石蕊 變紅色；將第三朵紙

4、花放入集滿二氧化碳的集氣瓶中。紙花也 不變色，說明二氧化碳不能使石蕊變色。第四朵紙花先噴水濕潤，再放入集滿二氧化碳的集氣瓶中。紙花變紅色。說明此時有酸存在，是二氧化碳與 水反應(yīng)的產(chǎn)物碳酸，如圖 17-3 。IV 尊水 . 后放入二氧化強(qiáng)中圖173取出第一朵和第四朵變色的紙花，分別放在酒精燈火焰上加熱。第一朵紙花不變色，第四朵紙花變紫色。由 此說明碳酸不穩(wěn)定，遇熱分解。 在試管中取5 mL左右的澄清石灰水，通入二氧化碳，石灰水變渾濁。4 ?探究評價：傾倒二氧化碳的實(shí)驗(yàn)需要有一定的經(jīng)驗(yàn)，不易成功。該實(shí)驗(yàn)燒杯容積要適當(dāng)，過小，倒入的二氧化碳很快充滿整個燒杯，導(dǎo)致上下蠟燭幾乎同時熄滅。燒杯太大，二氧化

5、碳量不足，下層蠟燭熄滅而上層蠟燭繼續(xù)燃燒。燒杯宜以 150mL，集氣瓶用 250 mL 為宜。證明二氧化碳溶解性實(shí)驗(yàn)效果明顯，操作簡便，效果很好。二氧化碳與水的反應(yīng)中，紙花的制作有一定的難度。紙質(zhì)太軟，浸泡時紙張易泡化，紙花不成形，紙質(zhì)太硬，石蕊在紙花上不易形成較均一的紫色。向紙花上噴酸時，由于噴霧的不均勻，紙花上出現(xiàn)紅色斑點(diǎn)，而不是均一的紅色。二氧化碳和石灰水反應(yīng)時，通入二氧化碳的時間要控制好。出現(xiàn)明顯的渾濁即停止通入二氧化碳。若繼續(xù)通入，二氧化碳與碳酸鈣繼續(xù)反應(yīng)，生成可溶性的碳酸 氫鈣，溶液又變澄清。CilCOyf H-O KO 3 = Ca(HCOi ) 25. 資源開發(fā)：為避免傾倒二氧

6、化碳失敗，可將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下改進(jìn)，如圖 仃-4。點(diǎn)燃階梯上蠟燭，從導(dǎo)管中通入二氧化碳，一會兒就可看到下層蠟燭熄滅，然后上面的蠟燭熄滅。當(dāng)然，通入二氧化碳的速度不可太快，太快蠟燭熄滅的時間差太小，不易分辨。17-4 證明二氧化碳的密度大，可選用以下實(shí)驗(yàn)如圖 17-5 所示。在鐵架臺上掛兩個紙袋（或塑料袋），調(diào)整，其其平衡。向右邊的紙袋內(nèi)倒入二氧化碳，可明顯看到杠桿向右側(cè)傾斜。從面證明二氧化碳的密度 比空氣大。 如圖 17-6 所示。取一只天平，在天平左邊放一只250mL 的燒杯，用砝碼平衡。再向燒杯內(nèi)倒入二氧化碳，顯看到天平向二氧化碳一側(cè)傾斜。以此證明二氧化可明碳的密度比空氣大。 取一只大的空燒杯

7、（ 1000 mL 以上，也可以用小塑料桶代替），蓋上玻璃片，用向上排空氣法收集一杯二 氧化碳?xì)怏w備用。如圖仃 -7，用滴管頭醮些洗發(fā)精溶液，吹起空氣泡 , 輕輕擺動滴管頭，讓空氣泡落入充滿二氧化碳的大燒杯內(nèi)?？諝馄梢远趸贾酗h浮一段時間。證明二氧化碳的密度比空氣大。如圖 17-8 所示。還可以用極薄的塑料袋吹成一個小氣球，放在大燒杯內(nèi)，再向燒杯底部能入二氧化碳。氣球能緩緩上升到燒杯口部，證明二氧化碳的密度比空氣大。6 ?創(chuàng)新思維：能否用燃著木條熄滅要驗(yàn)純二氧化碳？用排稀酸法收集不同體積的二氧化碳和空氣的混合氣體，再用燃著的木條試驗(yàn)，測得如下數(shù)據(jù)。編號In出IVVCO 體積80604020

8、10( %空氣體2040608090積（ %木條燃熄滅時燃安靜熄滅熄滅燃燒燒情況時熄實(shí)驗(yàn)證明，只有二氧化碳在空氣中的體積分?jǐn)?shù)高于20% 寸，燃著的木條就會熄滅?？梢姡萌贾哪緱l試驗(yàn)二氧化碳的純度是不可靠的。因此，用排空氣法收集二氧化碳并用燃著的木條驗(yàn)純，不一定能得到較純的二氧化碳?xì)怏w。因此，要處到純凈的二氧化碳?xì)怏w，就應(yīng)該 盡可能用排液體的方法收集。這些方法包括排飽和碳酸 氫鈉溶液、排稀酸（如在水槽中滴幾滴稀鹽酸等）溶液 等方法。 二氧化碳的噴泉實(shí)驗(yàn)。在雙孔膠塞上插入一根帶止水夾的導(dǎo)管，用滴管吸入 一管的新配制的澄清石灰水，插入膠塞內(nèi)。備用。用燒瓶收集一瓶二氧化碳?xì)怏w，立即塞上帶導(dǎo)管和膠頭滴管的雙孔塞。導(dǎo)管插入盛有新配制的澄清石灰水的燒杯中。固定在鐵架臺上。用手?jǐn)D壓膠頭滴管的膠頭，將澄清石灰水?dāng)D入燒瓶內(nèi)，打開止水夾?？梢姷匠吻迨?灰水順導(dǎo)管逆流入燒瓶內(nèi)，并形成乳白色的“噴泉”。 如圖 17-9 。圖179該實(shí)驗(yàn)不僅能說明二氧化碳可以與石灰水反應(yīng)，而且具有很強(qiáng)的視覺沖擊力，對于調(diào)動學(xué)生的學(xué)生興趣很有效果。 二氧化碳不能支持燃燒嗎？用坩堝鉗夾住一根用砂紙打磨光亮的鎂條，在酒精燈火焰上