Question

下圖是某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的幾種裝置，請(qǐng)分析并回答下列問題：

（1）用A裝置可制取的氣體是______，化學(xué)反應(yīng)方程式為______．
（2）B、C兩裝置都可用作實(shí)驗(yàn)室制取O₂、H₂或CO₂的發(fā)生裝置，寫出用此兩裝置制取其中一種氣體的化學(xué)方程式______．
（3）C裝置是在B裝置基礎(chǔ)上增加隔離銅絲網(wǎng)改進(jìn)而來的，它的優(yōu)點(diǎn)是______．在實(shí)驗(yàn)室制取CO₂時(shí)，若隔離網(wǎng)改用鋁絲做成，那么產(chǎn)生的后果是______，其原因是：______，說明金屬活動(dòng)性Cu______Al（選填“＞“、“＜”或“=“）
（4）該研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)用H₂O₂分解生成O₂的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)也可用Fe₂O₃代替MnO₂，且用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需時(shí)間如下表：

濃度 時(shí)間 條件	30% H2O2溶液	15% H2O2溶液	5% H2O2溶液
加入a g MnO2	0.2	0.8	2.0
加入a g Fe2O3	7.0	9.0	16.0

MnO₂、Fe₂O₃在上述反應(yīng)中的作用是______．
從上表能得出的結(jié)論有①______．
②______．
（5）小童同學(xué)在使用“除垢凈”去除熱水瓶中的水垢時(shí)，發(fā)現(xiàn)有大量的氣泡產(chǎn)生．聯(lián)想水垢的主要成分是碳酸鈣，小明猜想“除垢凈”的成分中可能有酸．
①為證實(shí)自己的猜想，小童從家中又找來兩類不同的物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)一：______；
實(shí)驗(yàn)二：______．
經(jīng)實(shí)驗(yàn)，小童得出“除垢凈”的有效成分中一定有酸的結(jié)論．
②小童想試制一瓶“除垢凈”，你認(rèn)為鹽酸、硫酸這兩種酸中的______更合適，理由是______．
③結(jié)合上面對(duì)“除垢凈”的了解，在使用“除垢凈”時(shí)應(yīng)注意：______．

Answer 1

解：（1）裝置A適用于對(duì)固體加熱而制取氣體，因此，此裝置可用來加熱高錳酸鉀制取氧氣；
故答案為：O₂，2KMnO₄?K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）裝置B、C均適用于固體與液體不需要加熱而制取氣體的方法，因此在選擇此裝置制取氧氣時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式只能寫過氧化氫分解的反應(yīng)，而對(duì)于制取氫氣或二氧化碳則可直接寫出實(shí)驗(yàn)室制取的原理反應(yīng)；
故答案為：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；
（3）裝置C增加了隔離固體與液體藥品的銅絲網(wǎng)，可使固體與液體反應(yīng)物根據(jù)需要隨時(shí)接觸而進(jìn)行反應(yīng)，隨時(shí)分離而停止反應(yīng)的發(fā)生；若把銅絲網(wǎng)改為鋁絲網(wǎng)，由于鋁能與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，會(huì)使所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w中混有氫氣而不純凈；
故答案為：可控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；制得的氣體不純；2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；＜；
（4）兩種物質(zhì)都是加快過氧化氫分解的催化劑；
故答案為：做催化劑；
①同樣使用ag二氧化錳做催化劑時(shí)，隨過氧化氫濃度有增加，收集同樣體積氧氣所需要的時(shí)間在減少；
故答案為：催化劑相同時(shí)，H₂O₂溶液的濃度越大反應(yīng)越快；
②當(dāng)過氧化氫濃度相同時(shí)，收集同樣體積的氧氣，使用二氧化錳作為催化劑的反應(yīng)需要的時(shí)間更少；
故答案為：H₂O₂溶液的濃度相同時(shí)，用MnO₂做催化劑反應(yīng)更快．
（5）①酸除可與碳酸鹽發(fā)生反應(yīng)外，還可以與金屬發(fā)生置換反應(yīng)、可與金屬氧化物發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)、可與堿性質(zhì)中和反應(yīng)；而題意要求選擇家庭中所能尋找的物質(zhì)且為不同種類的物質(zhì)，因此可選擇金屬或金屬的氧化物進(jìn)行檢驗(yàn)；
故答案為：實(shí)驗(yàn)一：將舊電池中的鋅皮放入除垢凈中，產(chǎn)生氣體且氣體可燃；
實(shí)驗(yàn)二：將生銹的鐵釘放入除垢凈中，鐵銹消失，溶液變黃色．
②硫酸與碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在碳酸鈣表面，會(huì)使反應(yīng)中止，這與實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象不符合，因此可推斷除凈劑中酸不應(yīng)是硫酸；
故答案為：鹽酸；硫酸與水垢反應(yīng)會(huì)生成微溶的硫酸鈣，阻礙反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，而鹽酸不會(huì)；
③使用含有鹽酸的除凈劑時(shí)，由于鹽酸具有腐蝕性，因此不要把該物質(zhì)沾到皮膚或衣物上，防止皮膚、衣物等被腐蝕；
故答案為：注意安全，不能沾到皮膚或衣服上等．
分析：（1）根據(jù)裝置A的特點(diǎn)，判斷使用此裝置可制取的氣體，并寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）分析裝置特點(diǎn)，寫出符合裝置的制取氣體的反應(yīng)原理的化學(xué)方程式；
（3）分析改進(jìn)裝置C的優(yōu)點(diǎn)，并根據(jù)金屬活動(dòng)性，評(píng)價(jià)若把“隔離銅絲網(wǎng)”改為鋁絲網(wǎng)會(huì)對(duì)制取二氧化碳產(chǎn)生什么影響；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析不同催化劑對(duì)反應(yīng)催化效果的不同；
（5）①根據(jù)酸類物質(zhì)的通性，選擇家庭可尋找到的物質(zhì)進(jìn)行酸的存在檢驗(yàn)；在選擇物質(zhì)時(shí)要注意題中要求--不同種類物質(zhì)；
②根據(jù)鹽酸、硫酸與碳酸鈣反應(yīng)的特點(diǎn)，分析除凈劑中酸的可能性；
③根據(jù)對(duì)酸的確定，提出使用含有鹽酸的除凈劑應(yīng)注意的事項(xiàng)．
點(diǎn)評(píng)：本題涉及的知識(shí)較多，考查了知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，在處理問題時(shí)注意所掌握知識(shí)的綜合運(yùn)用．