Question

4．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酒精燈，b錐形瓶．
（2）實驗室用甲裝置制氧氣的化學方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，
用排水法收集氧氣．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2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，黑色粉末在反應中的作用是催化作用．
（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白色沉淀，反應的化學方程式是CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．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．	測得被測液的pH=8	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．	有氣體產生	反應的化學方程式為： 2HCl+Ca（HCO3）2=CaCl2+2H2O+2CO2↑． 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．
（交流與反思）：
從探究中你得到的啟示或感受是不溶物在一定條件下可轉化為可溶物．

Answer 1

分析 （1）熟悉常見的化學儀器，了解它們的名稱；
（2）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；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）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．
（實驗與結論）：
把一小片pH試紙放在一塊干凈的玻璃片上，用玻璃棒蘸取A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，說明溶液呈堿性，因此猜想①不成立；取A溶液于另一支試管中，加入稀鹽酸，有氣體產生，猜想②成立；碳酸氫鈣和鹽酸反應生成氯化鈣鈣和水和二氧化碳，配平即可．從探究中得到的啟示是：不溶物在一定條件下可轉化為可溶物，或條件不同，產物不同等

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）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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；氧氣的密度大于空氣的密度，并且不溶于水，我們可用排水集氣法（或向上排空氣法）收集；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$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故答案分別為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑、排水集氣法（或向上排空氣法）、2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑、催化作用；
（3）乙裝置中生成的二氧化碳氣體，通過導管進入盛有澄清石灰水的試管，與澄清石灰水[主要成分Ca（OH）₂]反應，生成白色沉淀碳酸鈣．反應方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
故答案為：白、Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（實驗與結論）：
實驗Ⅰ：把一小片pH試紙放在一塊干凈的玻璃片上，用玻璃棒蘸取溶液沾在試紙上，把試紙呈現的顏色與標準比色卡對照，測得被測液的pH=8，說明溶液呈堿性，因此猜想①不成立，故答案為：玻璃棒； 不成立；
實驗Ⅱ：取溶液于另一支試管中，加入稀鹽酸，有氣體產生，猜想②成立；碳酸氫鈣和鹽酸反應生成氯化鈣鈣和水和二氧化碳，配平即可，故答案為：稀鹽酸；2HCl+Ca（HCO₃）₂=CaCl₂+2H₂O+2CO₂↑；
從探究中你得到的啟示或感受是不溶物在一定條件下可轉化為可溶物．
故答案為：
（1）酒精燈；錐形瓶；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；排水法（或向上排空氣法）；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；催化作用；（3）白；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
實驗與結論 實驗Ⅰ：玻璃棒；不成立；
實驗Ⅱ：稀鹽酸； 2HCl+Ca（HCO₃）₂=CaCl₂+2H₂O+2CO₂↑；
交流與反思：不溶物在一定條件下可轉化為可溶物（其他合理答案亦可）

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．