探究二氧化碳的性质
黑龙江 赵立新
一、证明二氧化碳的密度比空气大
方法1:如图1 所示,向纸袋里倾倒二氧化碳,盛装二氧化碳气体的一端下沉。
图1 图2
方法2:如图2所示,将二氧化碳气体慢慢倒入放有燃着蜡烛的烧杯中,下层蜡烛火焰先熄灭,上层蜡烛火焰后熄灭。
方法3:向气球中通入二氧化碳气体,将其放在空气中,气球迅速向下落。
二、证明二氧化碳能溶于水的方法
方法1:取一软饮料瓶,装满二氧化碳气体,再向里面倒入一定量的水,旋紧瓶盖振荡,观察到瓶子变瘪了。
方法2:将盛满二氧化碳的试管倒扣在水里,一段时间后试管内液面上升。
以上实验中,由于二氧化碳溶于水,造成瓶内或试管内压强减小,在外界大气压的作用下,使软饮料瓶变瘪或使试管内的水面上升,这些实验均可说明二氧化碳能溶于水。
三、证明二氧化碳能与水反应
方法:取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花(如下图)。第一朵喷上稀醋酸,纸花变红;第二朵喷上水,纸花不变色;第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色;第四朵纸花喷水后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中,发现纸花变红。
第一朵纸花喷稀醋酸后变红,说明酸能使紫色石蕊变红;第二、第三朵纸花不变色,说明水和二氧化碳气体都不能使紫色石蕊变色;第四朵纸花变红,说明纸花变红与二氧化碳和水相互作用的产物有关,根据第一朵纸花变红,推知二氧化碳和水反应一定生成酸,反应原理为CO2+H2O==H2CO3,从而说明二氧化碳能与水反应。
知识拓展 若将第四朵变红纸花取出,小心地用吹风机烘干,发现红色纸花又变成了紫色。说明生成的碳酸不稳定,受热易分解,生成二氧化碳气体散逸到空气中,所以纸花由红色变成紫色,反应原理为H2CO3===H2O+CO2↑。
四、证明二氧化碳能与氢氧化钙反应
方法1:把澄清石灰水露置在空气中,一段时间后表面会形成一层白膜。
方法2:将人体呼出的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊。
上述两个反应的原理为:CO2+Ca(OH)2== CaCO3↓+H2O