Question

18．學(xué)習(xí)化學(xué)離不開實驗．

（1）小明同學(xué)在家里利用替代品進(jìn)行相關(guān)實驗．如：配制較多溶液時用玻璃杯代替如圖1所示的儀器中的燒杯（填儀器名稱，下同）；攪拌時用筷子代替玻璃棒．
（2）①寫出實驗室制取二氧化碳的化學(xué)方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
②小明同學(xué)選用片狀的雞蛋殼和食醋（填一種廚房調(diào)味品）反應(yīng)來制取二氧化碳，并利用礦泉水瓶、玻璃杯、橡皮塞、導(dǎo)管、止水夾等組裝了如圖2所示甲、乙氣體發(fā)生裝置，比較甲、乙裝置，甲裝置的優(yōu)點是B（填序號）．
A．反應(yīng)過程中可以添加固體藥品      B．可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止
③選用甲裝置可以進(jìn)行的實驗是A（填序號）．
A．塊狀的胡蘿卜與過氧化氫溶液制氧氣     B．加熱高錳酸鉀固體制氧氣
C．粉末狀的鋅與稀硫酸制氫氣             D．濃硫酸與甲酸共熱制一氧化碳
（3）①小志同學(xué)用高錳酸鉀制氧氣，應(yīng)選用圖3中的C裝置，該圖中的一處錯誤為：試管口缺少棉花，反應(yīng)的化學(xué)方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
②小麗同學(xué)稱取一定質(zhì)量的KMnO₄固體放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂．實驗結(jié)束時，發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O₂大于理論產(chǎn)量．針對這一現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究：【提出猜想】猜想①：反應(yīng)生成的MnO₂分解放出O₂；猜想②：反應(yīng)生成的K₂MnO₄分解放出O₂．
【實驗驗證】同學(xué)們分成兩組，分別進(jìn)行下列實驗：第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質(zhì)量不變，則猜想Ⅰ、Ⅲ錯誤；第二組同學(xué)取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒有用測定質(zhì)量的方法得出了猜想②正確的結(jié)論．該組同學(xué)選擇的實驗方法是用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體，并用帶火星的木條檢驗，木條復(fù)燃．
【拓展延伸】實驗發(fā)現(xiàn)，KClO₃固體加熱制取O₂的反應(yīng)速率很慢，但如果將KMnO₄固體與KClO₃固體混合加熱，則KClO₃的分解速率大大加快．請說明KMnO₄在KClO₃的分解反應(yīng)中是否作催化劑，為什么？

Answer 1

分析 （1）要熟悉各種儀器的名稱、用途和使用方法；
（2）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；
食醋中含有醋酸，醋酸能和雞蛋殼中的碳酸鈣反應(yīng)生成醋酸鈣、水和二氧化碳；
根據(jù)裝置的特點可以判斷反應(yīng)物．
（3）根據(jù)高錳酸鉀制取氧氣的特點進(jìn)行分析；根據(jù)二氧化錳的質(zhì)量不變，得出結(jié)論；
要驗證猜想II，可以用驗證氧氣的方法來確定氧氣的有無，可以用帶火星的木條檢驗，觀察現(xiàn)象．

解答 解：（1）配制較多溶液時可以用玻璃杯代替如圖1所示的儀器中的燒杯；攪拌時用筷子代替玻璃棒．
故填：燒杯；玻璃棒．
（2）①實驗室制取二氧化碳的化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
②小明同學(xué)選用片狀的雞蛋殼和食醋反應(yīng)來制取二氧化碳；比較甲、乙裝置，甲裝置的優(yōu)點是可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止．
故填：食醋；B．
③A、塊狀的胡蘿卜與過氧化氫溶液制氧氣不需要加熱，可以用甲裝置進(jìn)行；      
B、利用高錳酸鉀固體制氧氣需要加熱，因此不能用甲裝置進(jìn)行；
C、粉末狀的鋅能夠從礦泉水瓶底部的小孔漏出，因此不能用甲裝置進(jìn)行；
D、濃硫酸與甲酸制一氧化碳需要加熱，因此不能用甲裝置進(jìn)行．
故填：A．
（3）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；加熱高錳酸鉀時，試管口要放一團(tuán)棉花，是為了防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；
故答案為：C；試管口缺少棉花；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
【實驗驗證】取一定質(zhì)量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質(zhì)量不變，說明不是二氧化錳產(chǎn)生的氧氣，所以猜想Ⅰ和 III錯誤；
驗證氧氣的產(chǎn)生，可以用帶火星的木條檢驗生成的氣體，看是否復(fù)燃；
故填：Ⅰ、Ⅲ；用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體，并用帶火星的木條檢驗，木條復(fù)燃；
【拓展延伸】如果將KMnO₄固體與KClO₃固體混合加熱，則KClO₃的分解速率大大加快．KMnO₄在KClO₃的分解反應(yīng)中不是作催化劑，原因是加了高錳酸鉀之后，產(chǎn)生氧氣速度加快是因為高錳酸鉀分解也會產(chǎn)生氧氣，同時產(chǎn)生的二氧化錳對氯酸鉀的分解起催化作用；
故填：不能；高錳酸鉀的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)后發(fā)生了改變．

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)．