Question

4．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酒精灯，b锥形瓶．
（2）实验室用甲装置制氧气的化学方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，
用排水法收集氧气．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2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，黑色粉末在反应中的作用是催化作用．
（3）某化学兴趣小组用乙装置制取并检验二氧化碳．实验过程中，可观察到试管里产生白色沉淀，反应的化学方程式是CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．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．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）：碳酸盐溶于酸，碳酸氢钙[Ca（HCO₃）₂]溶于水．
（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．	测得被测液的pH=8	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．	有气体产生	反应的化学方程式为： 2HCl+Ca（HCO3）2=CaCl2+2H2O+2CO2↑． 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．
（交流与反思）：
从探究中你得到的启示或感受是不溶物在一定条件下可转化为可溶物．

Answer 1

分析 （1）熟悉常见的化学仪器，了解它们的名称；
（2）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；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）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．
（实验与结论）：
把一小片pH试纸放在一块干净的玻璃片上，用玻璃棒蘸取A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，说明溶液呈碱性，因此猜想①不成立；取A溶液于另一支试管中，加入稀盐酸，有气体产生，猜想②成立；碳酸氢钙和盐酸反应生成氯化钙钙和水和二氧化碳，配平即可．从探究中得到的启示是：不溶物在一定条件下可转化为可溶物，或条件不同，产物不同等

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）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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；氧气的密度大于空气的密度，并且不溶于水，我们可用排水集气法（或向上排空气法）收集；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$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故答案分别为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑、排水集气法（或向上排空气法）、2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑、催化作用；
（3）乙装置中生成的二氧化碳气体，通过导管进入盛有澄清石灰水的试管，与澄清石灰水[主要成分Ca（OH）₂]反应，生成白色沉淀碳酸钙．反应方程式为：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
故答案为：白、Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（实验与结论）：
实验Ⅰ：把一小片pH试纸放在一块干净的玻璃片上，用玻璃棒蘸取溶液沾在试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照，测得被测液的pH=8，说明溶液呈碱性，因此猜想①不成立，故答案为：玻璃棒； 不成立；
实验Ⅱ：取溶液于另一支试管中，加入稀盐酸，有气体产生，猜想②成立；碳酸氢钙和盐酸反应生成氯化钙钙和水和二氧化碳，配平即可，故答案为：稀盐酸；2HCl+Ca（HCO₃）₂=CaCl₂+2H₂O+2CO₂↑；
从探究中你得到的启示或感受是不溶物在一定条件下可转化为可溶物．
故答案为：
（1）酒精灯；锥形瓶；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；排水法（或向上排空气法）；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；催化作用；（3）白；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
实验与结论 实验Ⅰ：玻璃棒；不成立；
实验Ⅱ：稀盐酸； 2HCl+Ca（HCO₃）₂=CaCl₂+2H₂O+2CO₂↑；
交流与反思：不溶物在一定条件下可转化为可溶物（其他合理答案亦可）

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．