Question

16．化學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)探究都離不開實(shí)驗(yàn)裝置，根據(jù)下列裝置，回答問題：

（1）裝置A可用于以高錳酸鉀為試劑制取氧氣，制取時(shí)需要在管口放一團(tuán)棉花，它的作用是防止加熱時(shí)高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（2）可用于收集氫氣的裝置是D（或E）（填寫序號(hào)字母）．
（3）科學(xué)探究
【查閱資料】小玲同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)：過氧化鈣（CaO₂）能分別與水、二氧化碳反應(yīng)．
【猜想】
①過氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣表和氧氣．
②過氧化鈣在空氣中久置生成的物質(zhì)可能是碳酸鈣或氫氧化鈣或二者的混合物．
【實(shí)驗(yàn)探究】
實(shí)驗(yàn)一：選用上述實(shí)驗(yàn)裝置B進(jìn)行過氧化鈣與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，收集一試管氣體，將帶火星的木條伸入試管中，木條復(fù)燃；取反應(yīng)后的溶液置于試管中，充分振蕩后再滴入酚酞（填寫一種試劑的名稱）試液，發(fā)現(xiàn)溶液變成紅色，說明猜想①是正確的，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑．
實(shí)驗(yàn)二：為探究猜想②是否正確，小玲設(shè)計(jì)了如表實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你幫助她完成表格中的空白內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
a．取在空氣中久置的少量固體于試管中，加足量水	未見固體明顯溶解	/
b．向試管中滴加幾滴紫色石蕊試液	未見明顯的顏色變化	不存在氫氧化鈣
c．向試管中滴加稀鹽酸	產(chǎn)生氣泡，固體逐漸溶解	固體成分是碳酸鈣

實(shí)驗(yàn)步驟c中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）加熱高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，隨著高錳酸鉀的不斷分解，固體顆粒逐漸變小而會(huì)隨氣體進(jìn)入導(dǎo)管；為防止小顆粒進(jìn)入導(dǎo)管，通常在試管口放一團(tuán)棉花，過濾氣體中的小顆粒；并據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式；
（2）氫氣密度比空氣小、難溶于水，所以可用向下排空氣法或排水法收集；
（3）實(shí)驗(yàn)一：無色酚酞試液遇堿性溶液變紅色，遇酸性或中性溶液都不變色，因此檢驗(yàn)反應(yīng)后溶液是否顯堿性，可用酚酞試液；據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式；
實(shí)驗(yàn)二：不溶于水的碳酸鈣可與稀鹽酸反應(yīng)，放出氣體二氧化碳；利用碳酸鈣的這一性質(zhì)，可使用稀鹽酸檢驗(yàn)固體中含有碳酸鈣；
加入的稀鹽酸與碳酸鈣發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成氯化鈣、水和氣體二氧化碳．

解答 解：（1）試管口放一團(tuán)棉花，可以過濾掉混在氣體中的小顆粒，防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；高錳酸鉀在加熱條件下能分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學(xué)方程式為2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）根據(jù)氫氣的密度小于空氣且難溶于水的性質(zhì)，收集氫氣時(shí)可采取向下排空氣法或排水法；
（3）實(shí)驗(yàn)一：由題意可知：取反應(yīng)后的溶液置于試管中，充分振蕩后再滴入某試液，溶液顯紅色，猜想①正確，說明固體中含有氫氧化鈣，溶液顯堿性，說明加入的是無色酚酞試液，遇堿性溶液變紅；過氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氧氣，反應(yīng)方程式是：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
前二步實(shí)驗(yàn)證明固體中不含氫氧化鈣，要證明固體中含有碳酸鈣可采取滴加稀鹽酸，觀察到固體溶解，有氣體放出來進(jìn)行判斷；
碳酸鈣與稀鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，可生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
故答案為：（1）防止加熱時(shí)高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）D（或E）；
（3）實(shí)驗(yàn)一：酚酞；2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
實(shí)驗(yàn)二：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
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向試管中滴加稀鹽酸	產(chǎn)生氣泡，固體逐漸溶解

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫，及物質(zhì)成分鑒定的實(shí)驗(yàn)探究，綜合性較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．