Question

请你结合下列装置图回答问题：

（1）写出有标号仪器的名称：a

 

，b

 

．
（2）①实验室用甲装置制氧气的化学方程式是

 

，用

 

法收集氧气．②试管口放一团棉花的目的是

 

．③反应结束后冷却，往试管中加入足量的水，搅拌、过滤，得到黑色粉末．该黑色粉末与过氧化氢接触有大量气泡产生，反应的化学方程式是

 

黑色粉末在反应中的作用是

 

．
（3）某同学想用右图装置乙制取CO₂，广口瓶内的反应进行较长时间后，用燃着的火柴放在集气瓶口，火焰仍不熄灭的原因是

 

，为解决这一问题，在不改变原有仪器的基础上添加一种仪器，请把该仪器画在图中应该放置的位置．加了该仪器以后，还有一个好处是

 

．
（4）某化学兴趣小组用乙装置制取并检验二氧化碳．装置中分液漏斗的作用是可控制

 

．实验过程中，可观察到试管里产生

 

色沉淀，证明CO₂的生成，该反应的化学方程式是

 

．若实验过程中一直没有出现证明CO₂生成的现象（装置和操作步骤都正确），则可能原因是

 

．
（5）该小组同学在观察到产生沉淀后继续通入二氧化碳，过了一段时间后，发现沉淀溶解变成澄清溶液．为了确定沉淀溶解成澄清溶液的原因，小组的同学进行了相关探究．
【提出问题】沉淀为什么能溶解变成澄清溶液？
【查阅资料】①碳酸氢钙[Ca（HCO₃）₂]溶于水；
②碳酸盐溶于酸，Ca（HCO₃）₂与酸反应跟CaCO₃与酸反应类似．
【猜想与假设】①溶液呈酸性； ②反应生成了碳酸氢钙．
【实验与结论】

实验操作	实验现象	实验结论
实验Ⅰ：把一小片pH试纸放在一块干净的玻璃片上，用   蘸取沉淀溶解成澄清的溶液沾在试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照．	测得被测液 的pH=8	猜想①   ． （填“成立”或“不成立”）
实验Ⅱ：取沉淀溶解成澄清的溶液于 另一支试管中，加入   ．	有气体产生	反应的化学方程式为：   猜想②成立．

通过探究得知，生成的沉淀会与二氧化碳、水反应生成了可溶于水的碳酸氢钙．反应的化学方程式是

 

．
【交流与反思】从探究中你得到的启示或感受是

 

．

Answer 1

分析：（1）熟悉常见的化学仪器，了解它们的名称；
（2）①甲装置是可以加热的装置，实验室中可用加热高锰酸钾的方法制取氧气；然后根据氧气不易溶于水，密度大于空气密度的特点选择收集方法；②试管口放一团棉花的目的，③反应结束后，给冷却的试管加水过滤得到的黑色粉末是二氧化锰，它可以作为催化剂与过氧化氢溶液反应生成氧气；
（3）气体跑出收集不满，考虑本题，想法堵住向外溢出的漏斗口即可
（4）根据二氧化碳的检验方法考虑，分液漏斗的作用能控制反应；．
（5）根据二氧化碳与澄清石灰水反应，使澄清石灰水[主要成分Ca（OH）₂]变浑浊的性质判断试管内的现象，并据此写出反应式．二氧化碳的性质及[Ca（HCO₃）₂]溶于水，和溶液的酸碱度的测定方法进行分析解答本题．

解答：解：（1）熟悉常见的化学仪器，了解它们的名称．图中a是酒精灯，b是锥形瓶．故答案为：酒精灯；锥形瓶；
（2）①甲装置是可以加热的装置，实验室中可用加热高锰酸钾的方法制取氧气．反应方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；氧气的密度大于空气的密度，并且不易溶于水，我们可用排水集气法（或向上排空气法）收集；②试管口放一团棉花是防止高锰酸钾粉末随氧气流进入导气管，堵塞导气管；
③加热高锰酸钾的反应结束后，产物有K₂MnO₄、MnO₂、O₂．其中的O₂被收集、K₂MnO₄可溶于水，在加水、搅拌、过滤后，只剩下不溶于水的黑色粉末MnO₂．实验室中常用二氧化锰做催化剂，分解过氧化氢制取氧气．反应方程式是：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
故答案分别为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑、排水集气法（或向上排空气法）、2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑、催化作用；
（3）由于该装置中漏斗与空气通着，气体从漏斗口溢出，而收集不满二氧化碳；所化装置只要切断气体向外溢出的路径即可；
（4）分液漏斗的作用是可以控制滴加稀盐酸的速度，即控制了反应速度，还可以控制反应的发生和停止；二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊，是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水．（2）澄清石灰水中通入二氧化碳时，可观察到试管里产生 白 色沉淀，反应的化学方程式是：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，
（5）产生沉淀后继续通入二氧化碳，过一段时间后，发现沉淀溶解变成澄清溶液，因为生成的沉淀会与二氧化碳、水反应生成了可溶于水的碳酸氢钙；
酸碱度测定的方法是：用洁净的玻璃棒蘸取被测试的溶液，滴在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡对照，看与哪种颜色最接近，从而确定被测溶液的pH．根据pH便可判断溶液的酸碱性强弱，由pH=8＞7，溶液呈碱性，因此猜想①溶液呈酸性，不成立；
往沉淀溶解变成澄清溶液里加入足量的稀盐酸，碳酸氢钙与盐酸反应生成二氧化碳，气泡冒出，因此猜想②反应生成了碳酸氢钙，成立；
故答案为：白；  Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；科学探究是学习化学的好方法．

实验操作	实验现象	实验结论
实验Ⅰ：把一小片pH试纸放在一块干净的玻璃片上，用玻璃棒蘸取沉淀溶解成澄清的溶液沾在试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照．		猜想①不成立． （填“成立”或“不成立”）
实验Ⅱ：取沉淀溶解成澄清的溶液于 另一支试管中，加入稀盐酸（硫酸）．		2HCl+Ca（HCO3）2═CaCl2+2H2O+2CO2↑（H2SO4+Ca（HCO3）2═CaSO4+2H2O+2CO2↑）

点评：本题考查常见气体的制取与制取装置的选取，以及化学方程式的书写．考查知识点全面，而且是我们的常见问题．通过回答本题熟记了常见仪器的名称，控制反应的发生和停止的实验装置的设计方法，二氧化碳的验证方法．本题考查学生根据实验室制取氧气的反应原理和二氧化碳的性质及[Ca（HCO₃）₂]溶于水进行分析解题的能力