Question

4．某校的興趣小組的同學(xué)對(duì)目前市面上買的“發(fā)熱貼”進(jìn)行探究．通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)熱貼是否真的只能與氧氣反應(yīng)發(fā)熱，在缺氧的環(huán)境下（只有二氧化碳的環(huán)境）不能放熱．
上網(wǎng)查找的資料：“發(fā)熱貼”主要成分為鐵、活性炭、無機(jī)鹽、水等合成的聚合物，“發(fā)熱貼”可與空氣中氧氣的作用下發(fā)生放熱反應(yīng)．
興趣小組的同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：
（1）制取氣體：用圖2裝置分別制取兩瓶氣體，氧氣和二氧化碳．檢查該裝置氣密性的操作和現(xiàn)象是：先用夾子夾住導(dǎo)氣管中的橡皮管，再向其中加入水至形成一段水柱，靜置，觀察到水柱液面高度沒有變化，說明氣密性良好．
收集兩瓶干燥的氣體的方法是向上排空氣法．制取二氧化碳的化學(xué)方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
寫出用裝置A 制取氧氣的化學(xué)方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
實(shí)驗(yàn)室用裝置A 制氧氣時(shí)，下列的有關(guān)的敘述合理的是BC．
A．先往長頸漏斗里加入5%的過氧化氫溶液，然后在錐形瓶里加入少量MnO₂粉末．
B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，若用夾子夾住橡皮管，可觀察到液體回流到長頸漏斗中．
C．用帶火星的木條放在集氣瓶口，驗(yàn)滿．
D．實(shí)驗(yàn)完畢，把瓶中廢液和MnO₂直接倒掉，清洗裝置．
（2）對(duì)比實(shí)驗(yàn)，探究發(fā)熱貼在兩種氣體的放熱情況：
取兩包新買的發(fā)熱貼，分別放入氧氣和二氧化碳兩瓶氣體中，然后放入溫度計(jì)（填一種儀器名稱），觀察瓶中的溫度變化，并進(jìn)行并記錄數(shù)據(jù)．通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，得出結(jié)論：發(fā)熱貼能與空氣中氧氣反應(yīng)并發(fā)熱，在缺氧的環(huán)境中則不能發(fā)熱．

Answer 1

分析 （1）檢查本題制取氣體裝置氣密性，先用夾子夾住導(dǎo)氣管中的橡皮管，再向其中加入水至形成一段水柱，靜置，若停止加水后，長頸漏斗中的水面不再下降，則說明此裝置氣密性良好．若繼續(xù)下降，則說明此裝置氣密性不好；用向上排空氣法可以收集兩瓶干燥的氣體；
利用所學(xué)知識(shí)書寫制取二氧化碳的化學(xué)方程式和制取氧氣的化學(xué)方程式；
實(shí)驗(yàn)室用裝置A制氧氣時(shí)：
A、先往長頸漏斗里加入5%的過氧化氫溶液，然后在錐形瓶里加入少量MnO₂粉末，違背了先固后液的原則，是不合理的；
B、實(shí)驗(yàn)時(shí)，若用夾子夾住橡皮管，反應(yīng)器內(nèi)氣壓增大，可觀察到液體回流到長頸漏斗中，是合理現(xiàn)象；
C、用帶火星的木條放在集氣瓶口，驗(yàn)滿，是合理的操作方法；
D、實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)把瓶中廢液和MnO₂倒入指定的容器中，直接倒掉，清洗裝置，是不合理的．
（2）觀察瓶中的溫度變化，并進(jìn)行并記錄數(shù)據(jù)，必須用到溫度計(jì)．

解答 解：（1）檢查本題制取氣體裝置氣密性，先用夾子夾住導(dǎo)氣管中的橡皮管，再向其中加入水至形成一段水柱，靜置，觀察到水柱液面高度沒有變化，說明氣密性良好；
用向上排空氣法可以收集兩瓶干燥的氣體；
制取二氧化碳的化學(xué)方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
用裝置A適用于常溫下，固液制氣體，可用于過氧化氫制取氧氣，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
實(shí)驗(yàn)室用裝置A制氧氣時(shí)：
A、先往長頸漏斗里加入5%的過氧化氫溶液，然后在錐形瓶里加入少量MnO₂粉末，違背了先固后液的原則，是不合理的；
B、實(shí)驗(yàn)時(shí)，若用夾子夾住橡皮管，反應(yīng)器內(nèi)氣壓增大，可觀察到液體回流到長頸漏斗中，是合理現(xiàn)象；
C、用帶火星的木條放在集氣瓶口，驗(yàn)滿，是合理的操作方法；
D、實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)把瓶中廢液和MnO₂倒入指定的容器中，直接倒掉，清洗裝置，是不合理的．故選BC；
（2）對(duì)比實(shí)驗(yàn)，探究發(fā)熱貼在兩種氣體的放熱情況：取兩包新買的發(fā)熱貼，分別放入如圖2氧氣和二氧化碳兩瓶氣體中，然后放入溫度計(jì)，觀察瓶中的溫度變化，并進(jìn)行并記錄數(shù)據(jù)．通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，得出結(jié)論：發(fā)熱貼能與空氣中氧氣反應(yīng)并發(fā)熱，在缺氧的環(huán)境中則不能發(fā)熱．
故答案為：
（1）水柱液面高度沒有變化；向上排空氣法；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；BC；
（2）溫度計(jì)．

點(diǎn)評(píng) 本題是具有一定綜合性的探究題，需要具有熟練的基礎(chǔ)知識(shí)方能得心應(yīng)手．