设计同一装置进行ＣＯ２的两种不同实验

马一岚

二氧化碳是初中化学中常见的一种重要气体，二氧化碳的实验室制法及其性质鉴定是初中化学实验的重点内容，也是历年中考的热点内容。以下所示装置图是笔者在实验教学中，所设计的用同一装置进行二氧化碳的两种不同实验的设计方案。通过这样的装置改进和进行综合实验后，不仅提高了学生的动手能力和观察能力，而且使学生在实验中能充分地挖掘出自身潜能，勇于探索和想象，敢于分析和推理。

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实验一：实验室制取干燥、纯净的CO₂气体

推理：实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应来制取CO₂，在反应过程中，便会使生成的CO₂气体中混有少量HCl气体和水蒸气，所以就得想办法除掉上述的少量气体杂质且又不能引入新杂质。因而除掉HCl气体选用NaHCO₃溶液，除掉H₂O蒸气选用浓H₂SO₄，并且这两个步骤先后顺序不能颠倒。

解析：1．A装置是CO₂气体的发生装置。该装置中的固体药品是石灰石或大理石，液体药品是从长颈漏斗中注入的稀HCl，该装置发生化学反应的方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O。

2．B装置是CO₂气体的净化装置。该装置中盛有NaHCO₃溶液，用于吸收HCl气体，该装置中发生化学反应的方程式为NaHCO₃+HCl＝NaCl+CO₂↑+H₂O。

3．C装置是CO₂气体干燥装置。该装置中液体物质是浓H₂SO₄，利用浓H₂SO₄的强吸水性来吸收水蒸气。

4．D装置是CO₂气体收集装置。A装置产生的气体通过 B、C装置先后净化后，便能在D装置中收集到纯净、干燥的CO₂气体。

实验二：CO₂气体的制取及其性质鉴定

推理：CO₂气体的制取用石灰石或大理石与稀盐酸反应来制取；CO₂气体的检验用澄清石灰水来证明；CO₂气体与水反应生成H₂CO₃的鉴定用紫色石蕊试液来证明；CO₂气体不能燃烧、不支持燃烧且密度比空气大的鉴定方法用高低两层燃着的蜡烛在倒入CO₂气体后，下层蜡烛先熄灭而上层蜡烛后熄灭的实验来证明。

解析：1．A装置是CO₂气体的发生装置。该装置中的固体药品是石灰石或大理石，液体药品是从长颈漏斗中注入的稀HCl，该装置发生反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O。

2．B装置是CO₂气体的检验装置。该装置中液体物质是澄清石灰水，A装置中产生的气体通入后，使该装置中的澄清石灰水变浑浊，证明该气体为CO₂气体，该装置中发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO₂=CaCO₃↓+H₂O。

3．C装置为CO₂气体与水反应的鉴定装置。该装置中液体物质是紫色石蕊试液，CO₂气体通入后，使紫色石蕊试液变红，证明CO₂气体能与水反应生成H₂CO₃，因为酸遇石蕊变红色。该装置发生反应的化学方程式为CO₂+H₂O=H₂CO₃。石蕊（主要成分用HL表示）在水溶液里发生电离：HL?葑H+＋L-（HL显红色，L-显蓝色），在酸性溶液里，CH+增加，上述电离平衡向左移动，红色的HL是存在的主要形式，所以溶液显红色。

4．D装置是CO₂气体的收集装置。该装置收集到的气体是由A装置产生的CO₂气体与B、C装置溶液反应达到饱和后又分解出的CO₂气体。

5．E装置是CO₂气体灭火原理的鉴定装置。用倾倒法使该装置中的下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，从而证明了CO₂气体不能燃烧、也不支持燃烧且密度比空气大的性质。

（作者单位：甘肃省西和县第一中学）