1、初中化學實驗設計之三氧化碳性質的探究本文由查字典化學網為您整理提供：初中化學實驗設計之三氧化碳性質的探究1 .化學反應原理：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，致瓶內壓強變小而由現內陷現象。二氧化碳能和水反應，生成碳酸。碳酸能使濕潤的紫色石蕊試紙變紅色。碳酸很不穩定，受熱或濃度較高時易分解。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的氫氧化鈣反應，生成難溶性的碳酸

2、鈣而使溶液變渾濁。這是室驗室檢驗二氧化碳的常用方法。2 .實驗儀器：燒杯、塑料瓶、集氣瓶、噴壺、試管等。實驗藥品：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。將兩支長短第1頁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17-1o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。做此實驗時，收集的二氧化碳要盡可能滿，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

3、，上面的蠟燭還會繼續燃燒。教師最好事先做幾次，體驗一下傾倒速度。以保證實驗的成功。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。觀察到塑料內陷。如圖17-2o證明二氧化碳能溶于水。用吸水性較好且有一度強度的紙折四朵小花，將其完全浸入石蕊試液中，取由晾干后，再浸入石蕊試液中，取由晾干。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2頁第四朵紙花先噴水濕潤，再放入集滿二氧化碳的集氣瓶

4、中。紙花變紅色。說明此時有酸存在，是二氧化碳與水反應的產物碳酸，如圖17-3。取由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。由此說明碳酸不穩定，遇熱分解。在試管中取5mL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：傾倒二氧化碳的實驗需要有一定的經驗，不易成功。該實驗燒杯容積要適當，過小，倒入的二氧化碳很快充滿整個燒杯，導致上下蠟燭幾乎同時熄滅。燒杯太大，二氧化碳量不足，下層蠟燭熄滅而上層蠟燭繼續燃燒。燒杯宜以150mL集氣瓶用250mL為宜。證明二氧化碳溶解性實驗效果明顯，操作簡便，效果很好。二氧化碳與水的反應中，紙花的制作有一定

5、的難度。紙質太軟，浸泡時紙張易泡化，紙花不成形，紙質太硬，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，紙花上由現紅色斑點，而不是均一的紅色。二氧化碳和石灰水反應時，通入二氧化碳的時間要控制好。由現明顯的渾濁即停止通入二氧化碳。若繼續通入，二氧化碳與碳酸鈣繼續反應，生成可溶性的碳酸氫鈣，溶液又變澄清。5 .資源開發：為避免傾倒二氧化碳失敗，可將實驗進行如下改進，如圖17-4。點燃階梯上蠟燭，從導管中通入二氧化碳，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。證明二氧化碳的密度大，可選用以下實驗。如圖1

6、7-5所示。在鐵架臺上桂兩個紙袋（或塑料袋），調整，其其平衡。向右邊的紙袋內倒入二氧化碳，可明顯看到杠桿向右側傾斜。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，用祛碼平衡。再向燒杯內倒入二氧化碳，可明顯看到天平向二氧化碳一側傾斜。以此證明二氧化碳的密度比空氣大。取一只大的空燒杯（1000mL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氣體備用。如圖17-7,用滴管頭醮些洗發精溶液，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。空氣汽可以二氧化碳中飄浮一段時間。證明二氧化碳的密度比空氣大。如圖17-

7、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，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 .創新思維：能否用燃著木條熄滅要驗純二氧化碳？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，測得如下數據。編號CO2體積（%8060402010空氣體積（衿2040608090木條燃燒情況熄滅熄滅熄滅時燃時熄安靜燃燒實驗證明，只有二氧化碳在空氣中的體積分數高于20%寸,燃著的木條就會熄滅。可見，用燃著的木條試驗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純，不一定能得到較純的二氧化碳氣體。因此，要處到純凈

8、的二氧化碳氣體，就應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。二氧化碳的噴泉實驗。在雙孔膠塞上插入一根帶止水夾的導管，用滴管吸入一管的新配制的澄清石灰水，插入膠塞內。備用。用燒瓶收集一瓶二氧化碳氣體，立即塞上帶導管和膠頭滴管的雙孔塞。導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。用手擠壓膠頭滴管的膠頭，將澄清石灰水擠入燒瓶內，打開止水夾。可見到澄清石灰水順導管逆流入燒瓶內，并形成乳白色的“噴泉"。如圖17-9。該實驗不僅能說明二氧化碳可以與石灰水反應，而且具有很強的視覺沖擊力，對于調動學生的學生興趣很有效果。二氧化碳不能支持燃燒嗎？用珀端鉗夾住一根用砂紙打磨光