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）①實驗室用甲裝置制氧氣的化學方程式是

 

，用

 

法收集氧氣．②試管口放一團棉花的目的是

 

．③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）某同學想用右圖裝置乙制取CO₂，廣口瓶內的反應進行較長時間后，用燃著的火柴放在集氣瓶口，火焰仍不熄滅的原因是

 

，為解決這一問題，在不改變原有儀器的基礎上添加一種儀器，請把該儀器畫在圖中應該放置的位置．加了該儀器以后，還有一個好處是

 

．
（4）某化學興趣小組用乙裝置制取并檢驗二氧化碳．裝置中分液漏斗的作用是可控制

 

．實驗過程中，可觀察到試管里產生

 

色沉淀，證明CO₂的生成，該反應的化學方程式是

 

．若實驗過程中一直沒有出現證明CO₂生成的現象（裝置和操作步驟都正確），則可能原因是

 

．
（5）該小組同學在觀察到產生沉淀后繼續通入二氧化碳，過了一段時間后，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】①碳酸氫鈣[Ca（HCO₃）₂]溶于水；
②碳酸鹽溶于酸，Ca（HCO₃）₂與酸反應跟CaCO₃與酸反應類似．
【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．

通過探究得知，生成的沉淀會與二氧化碳、水反應生成了可溶于水的碳酸氫鈣．反應的化學方程式是

 

．
【交流與反思】從探究中你得到的啟示或感受是

 

．

Answer 1

分析：（1）熟悉常見的化學儀器，了解它們的名稱；
（2）①甲裝置是可以加熱的裝置，實驗室中可用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣；然后根據氧氣不易溶于水，密度大于空氣密度的特點選擇收集方法；②試管口放一團棉花的目的，③反應結束后，給冷卻的試管加水過濾得到的黑色粉末是二氧化錳，它可以作為催化劑與過氧化氫溶液反應生成氧氣；
（3）氣體跑出收集不滿，考慮本題，想法堵住向外溢出的漏斗口即可
（4）根據二氧化碳的檢驗方法考慮，分液漏斗的作用能控制反應；．
（5）根據二氧化碳與澄清石灰水反應，使澄清石灰水[主要成分Ca（OH）₂]變渾濁的性質判斷試管內的現象，并據此寫出反應式．二氧化碳的性質及[Ca（HCO₃）₂]溶于水，和溶液的酸堿度的測定方法進行分析解答本題．

解答：解：（1）熟悉常見的化學儀器，了解它們的名稱．圖中a是酒精燈，b是錐形瓶．故答案為：酒精燈；錐形瓶；
（2）①甲裝置是可以加熱的裝置，實驗室中可用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣．反應方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；氧氣的密度大于空氣的密度，并且不易溶于水，我們可用排水集氣法（或向上排空氣法）收集；②試管口放一團棉花是防止高錳酸鉀粉末隨氧氣流進入導氣管，堵塞導氣管；
③加熱高錳酸鉀的反應結束后，產物有K₂MnO₄、MnO₂、O₂．其中的O₂被收集、K₂MnO₄可溶于水，在加水、攪拌、過濾后，只剩下不溶于水的黑色粉末MnO₂．實驗室中常用二氧化錳做催化劑，分解過氧化氫制取氧氣．反應方程式是：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
故答案分別為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑、排水集氣法（或向上排空氣法）、2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑、催化作用；
（3）由于該裝置中漏斗與空氣通著，氣體從漏斗口溢出，而收集不滿二氧化碳；所化裝置只要切斷氣體向外溢出的路徑即可；
（4）分液漏斗的作用是可以控制滴加稀鹽酸的速度，即控制了反應速度，還可以控制反應的發生和停止；二氧化碳能夠使澄清石灰水變渾濁，是二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水．（2）澄清石灰水中通入二氧化碳時，可觀察到試管里產生 白 色沉淀，反應的化學方程式是：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，
（5）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，因為生成的沉淀會與二氧化碳、水反應生成了可溶于水的碳酸氫鈣；
酸堿度測定的方法是：用潔凈的玻璃棒蘸取被測試的溶液，滴在pH試紙上，將試紙顯示的顏色與標準比色卡對照，看與哪種顏色最接近，從而確定被測溶液的pH．根據pH便可判斷溶液的酸堿性強弱，由pH=8＞7，溶液呈堿性，因此猜想①溶液呈酸性，不成立；
往沉淀溶解變成澄清溶液里加入足量的稀鹽酸，碳酸氫鈣與鹽酸反應生成二氧化碳，氣泡冒出，因此猜想②反應生成了碳酸氫鈣，成立；
故答案為：白；  Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；科學探究是學習化學的好方法．

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，用玻璃棒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．		猜想①不成立． （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，加入稀鹽酸（硫酸）．		2HCl+Ca（HCO3）2═CaCl2+2H2O+2CO2↑（H2SO4+Ca（HCO3）2═CaSO4+2H2O+2CO2↑）

點評：本題考查常見氣體的制取與制取裝置的選取，以及化學方程式的書寫．考查知識點全面，而且是我們的常見問題．通過回答本題熟記了常見儀器的名稱，控制反應的發生和停止的實驗裝置的設計方法，二氧化碳的驗證方法．本題考查學生根據實驗室制取氧氣的反應原理和二氧化碳的性質及[Ca（HCO₃）₂]溶于水進行分析解題的能力