Question

9．某化學興趣小組的同學在老師的指導下，設計了如圖所示的實驗裝置進行實驗和探究．請回答有關問題：

（1）請寫出圖中標有字母的儀器名稱：a試管．  b長頸漏斗．
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，應該選擇的氣體發生裝置是A（填序號，下同）反應的化學方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）過氧化鈉（Na₂O₂）是一種淡黃色固體，常溫下可與水反應生成氫氧化鈉和氧氣．若實驗時用過氧化鈉和水反應來制取并收集一瓶較純凈的氧氣，應選用的裝置是B、C．
（4）通過以上實驗，你覺得選擇氣體發生裝置應考慮的因素是反應物的狀態和反應條件．
小強、小宇和小紅對實驗探究產生了濃厚的興趣，他們用裝置A做碳還原氧化銅的實驗．為了集中火焰并提高反應溫度，你給裝置A中的加熱儀器提出的改進方法是在酒精燈上加一個金屬網罩．充分反應后，他們對試管內的剩余固體展開探究．
提出問題  試管內剩余固體是什么？
猜想與假設 猜想一：小強認為剩余固體是銅
猜想二：小宇認為剩余固體是銅和碳的混合物
猜想三：小紅認為剩余固體是銅和氧化銅的混合物
實驗探究
（1）他們將冷卻后的固體放在白紙上，觀察到其中仍有少許黑色固體存在，證明猜想一不成立．
（2）請你和小紅一起設計實驗來驗證小紅的猜想

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少許剩余固體于試管中，加入一定量的稀鹽酸（或稀硫酸），加熱并觀察現象．	①試管內黑色固體逐漸消失，仍有紅色固體存在． ②溶液由無色變成藍色	小紅的猜想正確

Answer 1

分析 試管是常用的反應容器，長頸漏斗方便加液體藥品；制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，排水法收集的氧氣比較純凈．實驗室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．

解答 解：（1）試管是常用的反應容器，長頸漏斗方便加液體藥品，故答案為：試管；長頸漏斗；
（2）如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，要注意配平；故答案為：A； 2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）過氧化鈉（Na₂O₂）是一種淡黃色固體，常溫下可與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，因此不需要加熱；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，排水法收集的氧氣比較純凈；故答案為：B、C；  
（4）選擇氣體發生裝置應考慮的因素是：反應物的狀態和反應條件；裝置A中的加熱儀器提出的改進方法是：在酒精燈上加一個金屬網罩；故答案為：反應物的狀態和反應條件；在酒精燈上加一個金屬網罩．（或使用酒精噴燈） 
[猜想與假設]小紅認為剩余固體是：銅和氧化銅；故答案為：銅和氧化銅（或Cu和CuO） 
[實驗探究]（1）他們將冷卻后的固體放在白紙上，觀察到其中仍有少許黑色固體存在，證明猜想不成立，因為銅是紅色的；故答案為：一 
（2）取少許剩余固體于試管中，加入一定量的稀鹽酸（或稀硫酸），①試管內黑色固體逐漸消失，仍有紅色固體存在；②溶液由無色變成藍色；小紅的猜想正確；故答案為：稀鹽酸（或稀硫酸）  溶液由無色變成藍色

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫和物質的性質等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．