Question

13．結合圖示實驗裝置，回答下列問題．

（1）用A裝置制取氧氣，發(fā)生的化學反應方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；若想收集較純凈的氧氣，應選擇的收集裝置為D．實驗結束時要先把導管從水槽中取出，后停止加熱，目的是防止水倒流入試管．
（2）注射器H可用于檢查裝置B的氣密性，步驟如下：
①向錐形瓶中加入少量水沒過長頸漏斗下端管口．②將注射器H連接到裝置B的導管口處．③緩慢推動注射器H的活塞，觀察到長頸漏斗末端出現(xiàn)氣泡，表示裝置B的氣密性良好．
（3）實驗室用裝置C制取氫氣，與裝置B相比，其優(yōu)點為能使反應隨時進行或停止；如用E裝置收集H₂，則氣體應從d端通入（填“c”或“d”）．
（4）用C裝置在實驗室制取CO₂時，若多孔隔板改成隔離銅網(wǎng)，同樣可以制取，如改用隔離鋁絲網(wǎng)做，其產(chǎn)生的后果是二氧化碳中會混有雜質(zhì)氣體，用化學方程式表示為2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，說明金屬活動性Cu＜Al（選填“＞”、“＜”或“=”）
（5）KOH和NaOH有相似的化學性質(zhì)．為準備KOH和稀鹽酸的中和反應實驗，小宇特地在幾天前配制了氫氧化鉀溶液．實驗時，向氫氧化鉀溶液中慢慢滴加稀鹽酸一段時間后，小宇驚奇地發(fā)現(xiàn)溶液中有氣泡逸出．
①提出問題：小宇同學感到驚奇的原因有：①產(chǎn)生的氣體是什么氣體？為什么產(chǎn)生這種氣體？②為什么在滴加稀鹽酸“一段時間”后，才產(chǎn)生這種氣體？
②針對第二個問題：小宇進行了如下分析，久置于空氣中的氫氧化鉀溶液中主要有鉀離子、氫氧根離子、碳酸根離子三種離子．他猜想，問題②中的現(xiàn)象最有可能是碳酸根離子引起的．
③實驗探究：為驗證針對第二個問題提出的猜想，請你幫助小宇選擇碳酸鈉溶液和稀鹽酸試劑進行對比實驗，觀察出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象，即可證明猜想正確．

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀受熱時能夠分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；                                                                
為了防止高錳酸鉀進入導管，通常在試管口塞一團棉花；
氧氣不易溶于水，密度比空氣大；
（2）凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實驗，實驗前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實驗結果； 
（3）不同的實驗裝置，優(yōu)缺點不同；
氫氣密度比空氣小；
（4）銅不能和稀鹽酸反應，鋁和稀鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣；
（5）氫氧化鉀和二氧化碳反應生成碳酸鉀和水．

解答 解：（1）用A裝置制取氧氣，應該是利用高錳酸鉀制取氧氣，發(fā)生的化學反應方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
因為氧氣的密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用F裝置收集，氧氣不易溶于水，可以用排水法收集，即用D裝置收集，用排水法收集的氧氣比用排空氣法收集的氧氣純凈；
實驗結束時要先把導管從水槽中取出，后停止加熱，目的是防止水倒流入試管．
故填：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；D；防止水倒流入試管．
（2）向錐形瓶中加入少量水沒過長頸漏斗下端管口，將注射器H連接到裝置B的導管口處，緩慢推動注射器H的活塞，觀察到長頸漏斗末端出現(xiàn)氣泡，表示裝置B的氣密性良好．
故填：長頸漏斗末端出現(xiàn)氣泡．
（3）實驗室用裝置C制取氫氣，與裝置B相比，其優(yōu)點是能使反應隨時進行或停止；
如用E裝置收集H₂，由于氫氣密度比空氣小，則氣體應從d端通入．
故填：能使反應隨時進行或停止；d．
（4）如改用隔離鋁絲網(wǎng)做，其產(chǎn)生的后果是二氧化碳中會混有雜質(zhì)氣體氫氣，這是因為鋁能和稀鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，反應的化學方程式表示為：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，說明金屬活動性Cu＜Al．
故填：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；＜．
（5）久置于空氣中的氫氧化鉀溶液中主要有鉀離子、氫氧根離子、碳酸根離子三種離子；
他猜想，問題②中的現(xiàn)象最有可能是碳酸根離子引起的；
為驗證針對第二個問題提出的猜想，應該選擇碳酸鈉溶液和稀鹽酸試劑進行對比實驗，觀察出現(xiàn) 氣泡現(xiàn)象，即可證明猜想正確．
故填：鉀離子；氫氧根離子；碳酸根離子；碳酸根；碳酸鈉溶液；稀鹽酸；氣泡．

點評 實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎．