Question

10．化學(xué)與實驗．
（一）氣體的制取和收集
現(xiàn)有如圖所示的實驗裝置：

（1）A裝置可用于制氫氣、氧氣、二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑、2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$H₂O+O₂↑、CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）實驗室需少量甲烷氣，可用加熱無水醋酸鈉與堿石灰的固體混合物制得．制甲烷氣的發(fā)生裝置應(yīng)選用B（填字母）裝置；收集甲烷氣可選用C或E裝置，由此推斷甲烷氣具有的物理性質(zhì)是不溶于水，密度比空氣�。�
（3）實驗室用A裝置制取氣體前，先向長頸漏斗中加水淹沒長頸漏斗的下端，其目的是為了防止氣體從長頸漏斗逸出．
（4）用B、D組合制取制氧氣的化學(xué)方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，檢驗氧氣已集滿的方法是帶火星的木條放在瓶口來驗滿，如果帶火星的木條在瓶口能復(fù)燃，則證明該瓶氧氣已經(jīng)收集滿了．
（二）某食品包裝袋中有一個小紙袋，上面寫“生石灰干燥劑，請勿食用”．該食品已放置兩月有余．請你對下列問題進(jìn)行探究．
（1）小紙袋中的物質(zhì)能否繼續(xù)作干燥劑？

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
取足量的小紙袋中的固體放入 燒杯中，加入適量的水，觸摸杯壁	杯壁變熱	可繼續(xù)作干燥劑

（2）猜想：小紙袋中的物質(zhì)除含有CaO外，還可能含有Ca（OH）₂和CaCO₃；
（3）請設(shè)計實驗證明（2）中你所填的物質(zhì)是否存在加入足量的鹽酸，觀察是否產(chǎn)生氣泡．

Answer 1

分析 一、（1）通常情況下，鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，氫氣難溶于水，密度比空氣��；
通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；
實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)不需要加熱，大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣，能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
（2）根據(jù)反應(yīng)物、反應(yīng)條件可以判斷反應(yīng)需要的裝置，根據(jù)收集氣體的裝置可以判斷氣體的性質(zhì)；
（3）合理設(shè)計實驗，有利于控制反應(yīng)速率，也有利于節(jié)約藥品，能夠保證實驗成功；
（4）根據(jù)用加熱法制取氧氣的原理，化學(xué)方程式的書寫；氧氣的驗滿方法是把帶火星的木條放在瓶口來驗滿，如果帶火星的木條在瓶口能復(fù)燃，則證明該瓶氧氣已經(jīng)收集滿了；
二、根據(jù)題目給出的信息可知：生石灰干燥劑能與水反應(yīng)放出熱量，變質(zhì)會生成氫氧化鈣和碳酸鈣；可以繼續(xù)做干燥劑，說明溶解于水有放熱現(xiàn)象，碳酸鈣可以用稀鹽酸檢驗．據(jù)此解答．

解答 解：（1）A裝置可用于制氫氣、氧氣、二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑、2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑、CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故填：氫氣、氧氣、二氧化碳； Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑、2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑、CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）實驗室制甲烷氣需要加熱，應(yīng)該用B裝置作為發(fā)生裝置；
收集甲烷氣可選用C或E裝置，由此推斷甲烷氣具有的物理性質(zhì)是不溶于水，密度比空氣小．
故填：B；不溶于水，密度比空氣小；
（3）實驗室用A裝置制取氣體前，先向長頸漏斗中加水淹沒長頸漏斗的下端，其目的是為了：防止二氧化碳從長頸漏斗逸出．
故填：防止二氧化碳從長頸漏斗逸出；
（4）如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，要注意配平；氧氣的驗滿方法是把帶火星的木條放在瓶口來驗滿，如果帶火星的木條在瓶口能復(fù)燃，則證明該瓶氧氣已經(jīng)收集滿了；故填：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；帶火星的木條放在瓶口來驗滿，如果帶火星的木條在瓶口能復(fù)燃，則證明該瓶氧氣已經(jīng)收集滿了；
二、（1）可以繼續(xù)做干燥劑，說明溶解于水有放熱現(xiàn)象，故填：杯壁變熱；
（2）氧化鈣變質(zhì)能生成氫氧化鈣和碳酸鈣，故還可能含有碳酸鈣，故填：CaCO₃；
（3）檢驗是否含有碳酸鈣，可以加入足量的鹽酸，觀察有沒有氣泡產(chǎn)生，若有氣泡產(chǎn)生，則含有碳酸鈣，故填：加入足量的鹽酸，觀察是否產(chǎn)生氣泡．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進(jìn)行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．