Question

請你結合下列裝置圖回答問題：

（1）寫出有標號儀器的名稱：a

 

，b

 

．
（2）實驗室用甲裝置制氧氣的化學方程式是

 

，用

 

法收集氧氣．反應結束后冷卻，往試管中加入足量的水，攪拌、過濾，得到黑色粉末．該黑色粉末與過氧化氫接觸有大量氣泡產生，反應的化學方程式是

 

，黑色粉末在反應中的作用是

 

．
（3）某化學興趣小組用乙裝置制取并檢驗二氧化碳．實驗過程中，可觀察到試管里產生

 

色沉淀，反應的化學方程式是

 

．產生沉淀后繼續通入二氧化碳，過一段時間后，發現沉淀溶解變成澄清溶液．為了確定沉淀溶解成澄清溶液的原因，小組的同學進行了相關探究．
提出問題：沉淀為什么能溶解變成澄清溶液？
查閱資料：碳酸鹽溶于酸，碳酸氫鈣[Ca（HCO₃）₂]溶于水．
猜想與假設：①溶液呈酸性；②反應生成了碳酸氫鈣．
實驗與結論：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
實驗Ⅰ：把一小片pH試紙放在一塊干凈的玻璃片上，用   蘸取沉淀溶解成澄清的溶液沾在試紙上，把試紙呈現的顏色與標準比色卡對照．	測得被測液的pH=8	猜想①   ． （填“成立”或“不成立”）
實驗Ⅱ：取沉淀溶解成澄清的溶液于另一支試管中，加入   ．	有氣體產生	反應的化學方程式為：   ． 猜想②成立．

通過實驗探究得知，生成的沉淀會與二氧化碳、水反應生成可溶于水的碳酸氫鈣．
交流與反思  從探究中你得到的啟示或感受是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據裝置圖中所指定儀器的圖示，寫出該儀器的名稱；
（2）根據甲裝置適用于對固體加熱制取氧氣的特點，判斷利用該裝置制取氧氣的反應，寫出反應的化學方程式，并結合氧氣的物理性質，說明收集氧氣的方法；默寫過氧化氫在二氧化錳催化下分解的化學方程式，并明確反應中二氧化錳的作用；
（3）二氧化碳通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，說明沉淀的顏色并默寫出訪反應的化學方程式；
（4）實驗I：測定溶液pH時，通常使用玻璃棒蘸取溶液沾在試紙上；由測定結果及溶液酸堿性與pH數值關系，判斷溶液是否如猜想①呈酸性；
實驗II：利用碳酸氫鈣可與鹽酸反應放出氣體二氧化碳的性質，結合實驗現象，可判斷本實驗中采取滴加稀鹽酸放出氣體的方法檢驗澄清溶液中含有碳酸氫鈣．
（5）通過對意外實驗現象的進一步探究，可能會獲得新的認識．

解答：解：（1）儀器a為裝置中用于加熱的酒精燈；儀器b為裝置中用作反應容器的錐形瓶；
（2）裝置甲適用于對固體加熱制取氣體，因此選用該裝置制取氧氣的反應為加熱分解高錳酸鉀，反應的化學方程式為2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；由于氧氣密度比空氣大且不易溶于水，因此收集氧氣時可采取排水法或是向上排空氣法進行收集；高錳酸鉀分解后加水溶解后過濾所得黑色固體為不溶于水的二氧化錳，二氧化錳能催化過氧化氫分解，反應的化學方程式為2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；二氧化錳在該反應中起到加熱過氧化氫分解的催化作用；
（3）圖示的實驗中把二氧化碳氣體通入澄清石灰水，會觀察到澄清石灰水變渾濁，反應的化學方程式為Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，反應生成碳酸鈣白色沉淀；
（4）實驗I：為測定澄清溶液的pH，可使用玻璃棒蘸取液體沾在試紙上；根據測定的pH=8，可知該溶液呈堿性，而非猜想①所認為的呈酸性，所以猜想①不成立；
實驗II：根據碳酸氫鈣能與鹽酸反應放出二氧化碳氣體，結合實驗的現象“有氣體產生”，可判斷實驗操作中加入的為稀鹽酸，稀鹽酸與碳酸氫鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為Ca（HCO₃）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O+2CO₂↑；
（5）通過以上探究可發現，實驗中的意外現象若正確對待而不是隨意忽略，往往會有新的認識與收獲．
故答案為：
（1）a、酒精燈；b、錐形瓶；
（2）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；排水法或向上排空氣法；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；催化作用；
（3）白；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（4）實驗I：玻璃棒，不成立；實驗II：稀鹽酸，Ca（HCO₃）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O+2CO₂↑；
（5）科學地對待實驗中的意外現象（合理均可）．

點評：本題通過對實驗室制取氣體及性質實驗的相關操作與現象的考查，拓展到Ca（HCO₃）₂的檢驗，體現運用知識分析問題與解決問題的能力．