Question

化学实验和科学探究都离不开实验装置．根据下列装置，回答问题：

（1）装置A可用于以高锰酸钾为试剂制取氧气，制取时需要在管口放一团棉花，它的作用是

 

，写出该反应的化学方程式

 

． 
（2）可用于收集CO₂的装置是

 

（填写序号字母）．
（3）加热固体碳酸氢钠或固体碳酸氢铵都能产生CO₂，其方程式分别是：
NH₄HCO₃

△   .

NH₃↑+H₂O+CO₂↑     2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
乙同学利用加热碳酸氢钠的方法制取CO₂，应该选用的发生装置是

 

．他不选用碳酸氢铵制取CO₂的理由是

 

．
（4）科学探究
【查阅资料】
小玲同学查阅资料发现：过氧化钙（CaO₂）能分别与水、二氧化碳反应．
【猜  想】
①过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气．
②过氧化钙在空气中久置生成的物质可能是碳酸钙或氢氧化钙或二者的混合物．
【实验探究】
实验一选用上述实验装置

 

进行过氧化钙与水反应的实验，收集一试管气体，将带火星的木条伸入试管中，木条复燃；取反应后的溶液置于试管中，充分振荡后再滴入

 

（填写一种试剂的名称）试液，发现溶液变成红色，说明猜想①是正确的，反应的化学方程式是

 

．
实验二为探究猜想②是否正确，小玲设计了如下实验，请你帮助她完成表格中的空白内容：

实验步骤	实验现象	结论
a．取在空气中久置的少量固体于试管中，加足量水	未见固体溶解
b．向试管中滴加几滴紫色石蕊试液	未见明显的颜色变化	不存在氢氧化钙
c．		固体成分是碳酸钙

Answer 1

分析：（1）加热高锰酸钾制取氧气时，随着高锰酸钾的不断分解，固体颗粒逐渐变小而会随气体进入导管；为防止小颗粒进行导管，通常在试管口放一团棉花，过滤气体中的小颗粒；
（2）装置C为向上排空气收集气体，适用于密度大于空气的气体的收集；装置D为排水法收集气体，适用于不溶或难溶于水的气体的收集；装置E为向下排空气收集气体，适用于密度小于空气的气体的收集；
（3）根据反应物的状态和反应条件选择制取装置；从生成物的角度选择化学反应．
（4）无色酚酞试液遇碱性溶液变红色，遇酸性或中性溶液都不变色；反应后所得溶液为氢氧化钙溶液，呈碱性；
不溶于水的碳酸钙可与稀盐酸反应，放出气体二氧化碳；利用碳酸钙的这一性质，可使用稀盐酸检验固体中含有碳酸钙；

解答：解：（1）试管口放一团棉花，可以过滤掉混在气体中的小颗粒，防止高锰酸钾粉末进入导管；高锰酸钾在加热条件下能分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
故答案为：防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）根据二氧化碳的密度大于空气且能溶于水的性质，收集二氧化碳时要采用向上排空气法；
故答案为：E；
（3）加热碳酸氢钠的方法制取CO₂，应该选用的发生装置是 A．不选用碳酸氢铵制取CO₂的理由是 碳酸氢铵加热分解会产生CO₂和NH₃的混合气体，从而使制得的CO₂不纯．
故答案为：A，碳酸氢铵加热分解会产生CO₂和NH₃的混合气体，从而使制得的CO₂不纯
（4）根据过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气，反应物为固液混合物，不需要加热，故选B装置，反应后的溶液为氢氧化钙溶液呈碱性，可使无色酚酞试液变成红色；
故答案为：B，酚酞；2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
前二步实验证明固体中不含氢氧化钙，而证明固体中含有碳酸钙可采取滴加稀盐酸，观察到有气体放出，可证明固体中含有碳酸钙；
故答案为：

实验步骤	实验现象	结论
		/
向试管中滴加盐酸	产生气泡，固体逐渐溶解

点评：实验室常利用含有碳酸根的碳酸盐能与盐酸反应放出二氧化碳的性质检验碳酸盐．