Question

“套管實驗”是將一支較小的玻璃儀器裝入另一支玻璃儀器中，經(jīng)組裝來完成原來需要較多儀器進行的實驗．因其具有許多優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于化學(xué)實驗中．下列三個實驗均為“套管實驗”，

請觀察、分析，回答下列問題：
實驗一、圖甲是課本有關(guān)Na₂O₂某性質(zhì)實驗的改進．
（1）將膠頭滴管中的水滴入小試管，然后，在導(dǎo)管口A處放帶火星的木條，觀察圖甲現(xiàn)象，你可得到的兩個結(jié)論是

 

、

 

．
（2）寫出甲中反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
實驗二、如圖乙，小試管中盛有KMnO₄固體和濃鹽酸，大試管倒扣在小試管上，燒杯中盛有NaOH溶液．
（3）反應(yīng)開始后，能觀察到的現(xiàn)象是

 

．
實驗三、任選合適的試劑在由丙組裝的裝置中制備并收集氫氣（鑷子等輔助用品略）．
（4）請簡述制備和收集氫氣的操作

 

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（5）分析上述三個實驗，套管實驗中“外管”所起的作用通常有

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計,氯氣的實驗室制法,常見氣體制備原理及裝置選擇,堿金屬及其化合物的性質(zhì)實驗

專題：實驗題

分析：（1）過氧化鈉可以和水之間反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃；
（2）過氧化鈉和水之間反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，據(jù)此書寫化學(xué)方程式；
（3）KMnO₄固體和濃鹽酸接觸反應(yīng)生成氯氣，氯氣可以和強堿之間發(fā)生反應(yīng)；
（4）實驗室可以采用金屬鋅和酸之間反應(yīng)制取氫氣，氫氣難溶于水，密度比空氣小，可以用向上排空氣法收集；
（5）甲實驗可以用外套管來檢驗反應(yīng)的熱量變化，丙裝置可以用外套管收集氫氣、乙裝置可以用外套管避免空氣污染．

解答： 解：（1）過氧化鈉可以和水之間反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃，觀察圖甲現(xiàn)象，木條復(fù)燃，U形管中兩端紅墨水液面左低右高，知道反應(yīng)是放熱的，可得到的兩個結(jié)論是：Na₂O₂與水反應(yīng)產(chǎn)生O₂，該反應(yīng)放熱，故答案為：Na₂O₂與水反應(yīng)產(chǎn)生O₂；該反應(yīng)放熱；
（2）過氧化鈉和水之間反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（3）KMnO₄固體和濃鹽酸之間會發(fā)生反應(yīng)生成黃綠色的氣體氯氣，氯氣可以和氫氧化鈉之間發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致黃綠色消失，故答案為：試管中產(chǎn)生黃綠色氣體；隨后氣體顏色又逐漸變淺；
（4）氫氣的制備用金屬和酸之間的反應(yīng)來支取，可以取適量鋅粒、稀H₂SO₄（或稀鹽酸）放入小試管中，因為氫氣是密度小于空氣的，可以采用向上排空氣法來收集，即將圓底燒瓶倒扣在小試管上，并使使管口接近燒瓶底，故答案為：取適量鋅粒、稀H₂SO₄（或稀鹽酸）放入小試管中，將圓底燒瓶倒扣在小試管上，并使使管口接近燒瓶底；
（5）在上述實驗中，丙裝置可以用外套管來收集氫氣、乙裝置用外套管，是使得氯氣和氫氧化鈉之間反應(yīng)的，這樣可以避免空氣污染，故答案為：封閉氣體；減少空氣污染；收集氣體等（任答一點即可）．

點評：本題是一道知識遷移的實驗考查題，要求學(xué)生對所學(xué)的實驗儀器靈活變通，對知識的掌握靈活熟練，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，難度較大．