初中化学教材实验——二氧化碳与水反应的探究

初中化学教材实验专题复习：二氧化碳与水反应的探究

1、实验目的：探究二氧化碳能否与水发生反应

2、实验原理：二氧化碳溶于水并跟水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊试液变红。

3、实验步骤、现象及结论：

实验步骤实验现象实验结论

①做四朵相同的纸花，用紫色石蕊试液染色，

然后晾干

纸花被染成紫色

②在第一朵小花上喷上稀醋酸，观察现象纸花变成红色酸能使紫色石蕊变红

③在第二朵纸花上喷上水，观察现象纸花不变色水不能使紫色石蕊变色

④将第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察现象纸花不变色

二氧化碳气体不能使紫色石

蕊变色

⑤在第四朵纸花上喷上水，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察现象纸花变成红色

二氧化碳能与水反应生成碳

酸，碳酸能使紫色石蕊变红

⑥点燃酒精灯，即将第四朵纸花取出，在酒精

灯上小心烘烤，观察现象

纸花由红色变成紫色碳酸不稳定，可以分解

【典例】

1．请回忆你曾观察、学习过的一组实验。取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花，分别按下图进行实验。

请根据图示进行思考并回答下表中的问题：

（I）（II）（III）（IV）现象紫色纸花变红紫色纸花不变色

分析①进行的（I）、（II）两项实验，说明；

②实验(III)验证了；

实验(Ⅳ)验证了；

③进行4组对比实验的目的是

；

④写出实验（IV）中发生反应的化学方程式：；

⑤通过实验(I)、(Ⅳ)，可验证酸的一条化学性质是；

⑥实验(Ⅳ)结束后，将纸花用酒精灯小心加热烘烤后纸花又变紫，说明碳酸。其反应的化学方程式为。

答案：（II）：紫色纸花不变色(Ⅳ)：紫色纸花变红色。①稀醋酸能使紫色石蕊变红，水不能使紫色石蕊变色②(Ⅲ)：二氧化碳不能使紫色石蕊变红； (Ⅳ)：水和二氧化碳共同作用使紫色石蕊变红(或碳酸使紫色石蕊溶液变红)。③证明水和二氧化碳不能使紫色石蕊变色，酸能使紫色石蕊变色，二氧化碳溶于水可生成酸④H2O + CO2 == H2CO3⑤酸能使紫色石蕊溶液变红。⑥不稳定，受热易分解H2CO3 == CO2 + H2O↑

2．（2012·赤峰）在学完“二氧化碳性质的探究”后，小明同学觉得按照课本实验（图①）不能完全说明是什么物质使紫色石蕊溶液变为红色。他和小娜同学进行了如下实验探究：

【猜想与假设】猜想一：水使紫色石蕊溶液变红

猜想二：二氧化碳使紫色石蕊溶液变红

猜想三：二氧化碳与水反应生成的新物质使紫色石蕊溶液变红

【查阅资料与实验准备】

(1)将纸条浸泡在紫色石蕊溶液中，晾干后可制得紫色石蕊试纸。

(2)自制的紫色石蕊试纸遇酸变红色，遇碱溶液变蓝色。

【设计与实验】

小明同学设计了实验装置如图②。图中b为紫色石蕊试纸，缠绕在小试管上；a、

c为湿润的紫色石蕊试纸，缠绕在小试管上。

(1)通过对比观察图中a、b得出结论：猜想_________不正确。

(2)打开活塞K，滴人稀硫酸，观察并解释实验现象：

①试纸b没有明显变化，得出结论：猜想_______不正确。

②试纸a、c由紫色变为红色，得出结论：_______________________（用化学方

程式表示）猜想________正确。

③试纸首先变色，其原因是________________________________。

【交流与反思】

小娜同学认为，上图装置还可以同时验证：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支持燃烧。

为了完成小娜同学的两个验证实验，请你对上面的实验装置进行简单的改进：

____________________________________、_________________________________。

答案：（1）一（2）①二②CO2 + H2O = H2CO3三③a 二氧化碳密度比空气密度大。

【交流与反思】在具支试管（或外管、大试管）内装入澄清石灰水、将燃着的火柴放在支管口

3. （2016·广东）如图所示实验中，①④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，

②③为浸过紫色石蕊溶液的干燥棉球。下列能准确描述实验现象的是（）

A. ④比①先红，②、③不变红

B. ①比④先红，②、③不变红

C. ④变红，①②③不变红

D. ①变红，②③④不变红

【答案】A

【解析】二氧化碳和水反应生成碳酸，使得紫色石蕊溶液变红色，二氧化碳的密度比空气大，因此④和①为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，因此④比①先变红，②和③为干燥的用石蕊浸过的棉球，不会变红。

4. （2016·山东·青岛）实验是进行科学探究的重要方式。某同学设计如下图所示实验，探究二氧化碳的有关性质。

请填空：

（1）实验1采用了科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是 。

（2）实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是 ，该反应的化学方程式是 。

（3）实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到第 （填序号）号棉球先变色，通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是 。

答案：（1）水 （2）纸花由紫变红 CO 2 + H 2O = H 2CO 3 （3）④ 密度比空气大

解析：（1）实验1中将干燥的石蕊纸花和喷水后的石蕊纸花分别放入到二氧化碳气体中，由此可知该实验中控制的变量是水； （2）实验1中干燥的石蕊纸花放入二氧化碳的气体中不会发生颜色变化，但是将喷水后的石蕊纸花再放入二氧化碳气体中，会观察到石蕊纸花由紫色变成红色，原因是二氧化碳与水反应后生成的碳酸使其变红的，反应的化学方程式为CO 2 + H 2O = H 2CO 3； （3）实验2中，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，由于二氧化碳的密度比空气的密度大，且二氧化碳能与水反应生成碳酸，因而会观察到④号棉花先变红，一段时间后①号棉花再变红，而②、③号干燥的棉花不会变色。

缓慢通入二氧化碳

①④是用石蕊试液润湿的棉球

②③是用石蕊试液染色并干燥后的棉球

① ② ③ ④

实验2

上口