Question

9．某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如图所示的实验装置进行实验和探究．请回答有关问题：

（1）请写出图中标有字母的仪器名称：a试管．  b长颈漏斗．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应该选择的气体发生装置是A（填序号，下同）反应的化学方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）过氧化钠（Na₂O₂）是一种淡黄色固体，常温下可与水反应生成氢氧化钠和氧气．若实验时用过氧化钠和水反应来制取并收集一瓶较纯净的氧气，应选用的装置是B、C．
（4）通过以上实验，你觉得选择气体发生装置应考虑的因素是反应物的状态和反应条件．
小强、小宇和小红对实验探究产生了浓厚的兴趣，他们用装置A做碳还原氧化铜的实验．为了集中火焰并提高反应温度，你给装置A中的加热仪器提出的改进方法是在酒精灯上加一个金属网罩．充分反应后，他们对试管内的剩余固体展开探究．
提出问题  试管内剩余固体是什么？
猜想与假设 猜想一：小强认为剩余固体是铜
猜想二：小宇认为剩余固体是铜和碳的混合物
猜想三：小红认为剩余固体是铜和氧化铜的混合物
实验探究
（1）他们将冷却后的固体放在白纸上，观察到其中仍有少许黑色固体存在，证明猜想一不成立．
（2）请你和小红一起设计实验来验证小红的猜想

实验步骤	实验现象	实验结论
取少许剩余固体于试管中，加入一定量的稀盐酸（或稀硫酸），加热并观察现象．	①试管内黑色固体逐渐消失，仍有红色固体存在． ②溶液由无色变成蓝色	小红的猜想正确

Answer 1

分析 试管是常用的反应容器，长颈漏斗方便加液体药品；制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，排水法收集的氧气比较纯净．实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．

解答 解：（1）试管是常用的反应容器，长颈漏斗方便加液体药品，故答案为：试管；长颈漏斗；
（2）如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，要注意配平；故答案为：A； 2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）过氧化钠（Na₂O₂）是一种淡黄色固体，常温下可与水反应生成氢氧化钠和氧气，因此不需要加热；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，排水法收集的氧气比较纯净；故答案为：B、C；  
（4）选择气体发生装置应考虑的因素是：反应物的状态和反应条件；装置A中的加热仪器提出的改进方法是：在酒精灯上加一个金属网罩；故答案为：反应物的状态和反应条件；在酒精灯上加一个金属网罩．（或使用酒精喷灯） 
[猜想与假设]小红认为剩余固体是：铜和氧化铜；故答案为：铜和氧化铜（或Cu和CuO） 
[实验探究]（1）他们将冷却后的固体放在白纸上，观察到其中仍有少许黑色固体存在，证明猜想不成立，因为铜是红色的；故答案为：一 
（2）取少许剩余固体于试管中，加入一定量的稀盐酸（或稀硫酸），①试管内黑色固体逐渐消失，仍有红色固体存在；②溶液由无色变成蓝色；小红的猜想正确；故答案为：稀盐酸（或稀硫酸）  溶液由无色变成蓝色

点评 本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和物质的性质等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．