Question

2．化学小组同学在加热二氧化锰样品时，发现有气泡产生（如图一所示），于是他们对这个异常现象进行了探究．

（1）对气体成分的探究：加热二氧化锰样品，用燃着的木条靠近试管口，木条熄灭．将气体通入澄清的石灰水，发现石灰水变浑浊，产生的气体是二氧化碳．
（2）对气体来源的探究：
【假设1】甲同学认为：该气体来自于试管中的空气，请你设计实验证明该假设不成立

实验步骤及现象	结论
试管中不放二氧化锰（或空试管），按图一装置进行加热，将气体通入澄清石灰水中，石灰水不变浑浊	假设不成立．

【假设2】乙同学认为：二氧化锰样品中可能混有炭粉，炭粉发生反应生成了该气体．他设计了如图二所示的实验进行研究，其中B装置的作用是检验A中反应是否完全，B中的试剂是澄清石灰水，实验中观察到D处澄清石灰水变浑浊．他又用氮气代替空气（氮气不参与该实验中的任何反应），重复上述实验，发现D处澄清的石灰水也变浑浊．
【结论】通过乙同学的实验证明，二氧化锰中混有炭粉，炭粉与二氧化锰反应产生了这种气体和金属单质，请写出该反应的化学方程式MnO₂+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn+CO₂↑．

Answer 1

分析 【假设1】根据二氧化碳的检验方法来考虑，正确书写化学方程式；
【假设2】利用空气来做一个对比实验；根据图二的思路可知先排除空气中二氧化碳的干扰，再验证是否有二氧化碳生成．
【结论】据此分析解答即可；

解答 解：【假设1】根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的特性，可知气体是二氧化碳；
【假设2】加热空的试管，另一端的澄清石灰水没有变浑浊，说明气体不是来自于空气；
图二中A是除去空气中的二氧化碳，可以用氢氧化钠溶液，B是验证二氧化碳是否被除净；如果D中石灰水变浑浊，说明乙同学的假设成立，
【结论】从而得到碳粉与二氧化锰反应生成了二氧化碳；化学方程式为：MnO₂+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn+CO₂↑．
故答案为：【假设1】二氧化碳

实验步骤及现象	结论
试管中不放二氧化锰（或空试管），按图一装置进行加热，将气体通入澄清石灰水中，石灰水不变浑浊	假设不成立．

【假设2】澄清石灰水；
【结论】MnO₂+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn+CO₂↑．

点评 此题是一道实验探究题，其实验的设计思路是进行对比实验，解题时只要通过实验现象的分析结合对比实验的结论就能对问题进行正确的解答．