Question

19．某小组同学利用如图所示装置探究二氧化碳与水的反应及铁生锈条件．
已知：白磷的着火点为40℃．

		分液漏斗	锥形瓶	A	B
用品	实验1	稀盐酸	大理石	紫色干燥 石蕊纸花	紫色潮湿 石蕊纸花
	实验2	H2O2溶液	MnO2	干燥铁粉	潮湿铁粉

（1）实验1：打开分液漏斗活塞，锥形瓶中反应的化学方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．关闭活塞，一段时间后，若干燥石蕊花不变色，湿润石蕊花由紫色变成红色，说明二氧化碳与水发生反应．
（2）实验2：打开分液漏斗活塞，锥形瓶中反应的化学方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．关闭活塞，一段时间后，若干燥铁粉没有变化，湿润铁粉表面出现红棕色固体，说明铁生锈与水有关．
（3）实验3：利用此装置，分液漏斗及锥形瓶中的药品同实验2，设计实验研究燃烧的一个条件，你的方案是在A、B中长导管口分别放一小块白磷，A中加入80℃热水，B中加入等量冷水，液面高于长导管口．打开分液漏斗活塞，一段时间后，A中白磷燃烧，B中白磷不燃烧，说明燃烧条件之一是温度必须达到可燃物的着火点．

Answer 1

分析 （1）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳与水反应生成碳酸使石蕊由紫色变成红色；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气；钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触；
（3）根据燃烧的条件：燃烧需要同时满足三个条件：①可燃物；②与氧气或空气接触； ③达到燃烧所需的最低温度即着火点．注意设计实验时，控制变量．

解答 解：（1）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；二氧化碳本身没有酸性，二氧化碳与水反应生成碳酸使石蕊由紫色变成红色，所以干燥石蕊花不变色，湿润石蕊花由紫色变成红色；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；干燥铁粉没有变化，湿润铁粉表面出现红棕色固体，说明铁生锈与水有关．
（3）要验证燃烧的一个条件，由于导管上没有活塞，对比与氧气或空气接触不好设计，可以设计温度必须达到可燃物的着火点这一条件的实验，控制A、B装置中的温度这一变量，在A、B中长导管口分别放一小块白磷，A中加入80℃热水，B中加入等量冷水，液面高于长导管口．打开分液漏斗活塞，一段时间后，A中白磷燃烧，B中白磷不燃烧，说明燃烧条件之一是温度必须达到可燃物的着火点．
故答案为：（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑    干燥石蕊花不变色，湿润石蕊花由紫色变成红色
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑   干燥铁粉没有变化，湿润铁粉表面出现红棕色固体
（3）在A、B中长导管口分别放一小块白磷，A中加入80℃热水，B中加入等量冷水，液面高于长导管口．打开分液漏斗活塞，一段时间后，A中白磷燃烧，B中白磷不燃烧，说明燃烧条件之一是温度必须达到可燃物的着火点．（其他答案合理给分）

点评 本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．