Question

下圖是某研究性學習小組設計的幾種裝置，請分析并回答下列問題：

（1）用A裝置可制取的氣體是

 

，化學反應方程式為

 

．
（2）B、C兩裝置都可用作實驗室制取O₂、H₂或CO₂的發生裝置，寫出用此兩裝置制取其中一種氣體的化學方程式

 

．
（3）C裝置是在B裝置基礎上增加隔離銅絲網改進而來的，它的優點是

 

．在實驗室制取CO₂時，若隔離網改用鋁絲做成，那么產生的后果是

 

，其原因是：

 

，說明金屬活動性Cu

 

Al（選填“＞“、“＜”或“=“）
（4）該研究性學習小組對用H₂O₂分解生成O₂的實驗條件進行探究，發現也可用Fe₂O₃代替MnO₂，且用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需時間如下表：

濃度 時間 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在上述反應中的作用是

 

．
從上表能得出的結論有①

 

．
②

 

．
（5）小童同學在使用“除垢凈”去除熱水瓶中的水垢時，發現有大量的氣泡產生．聯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為證實自己的猜想，小童從家中又找來兩類不同的物質進行實驗：
實驗一：

 

；
實驗二：

 

．
經實驗，小童得出“除垢凈”的有效成分中一定有酸的結論．
②小童想試制一瓶“除垢凈”，你認為鹽酸、硫酸這兩種酸中的

 

更合適，理由是

 

．
③結合上面對“除垢凈”的了解，在使用“除垢凈”時應注意：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據裝置A的特點，判斷使用此裝置可制取的氣體，并寫出相關反應的化學方程式；
（2）分析裝置特點，寫出符合裝置的制取氣體的反應原理的化學方程式；
（3）分析改進裝置C的優點，并根據金屬活動性，評價若把“隔離銅絲網”改為鋁絲網會對制取二氧化碳產生什么影響；
（4）根據實驗數據，分析不同催化劑對反應催化效果的不同；
（5）①根據酸類物質的通性，選擇家庭可尋找到的物質進行酸的存在檢驗；在選擇物質時要注意題中要求--不同種類物質；
②根據鹽酸、硫酸與碳酸鈣反應的特點，分析除凈劑中酸的可能性；
③根據對酸的確定，提出使用含有鹽酸的除凈劑應注意的事項．

解答：解：（1）裝置A適用于對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，反應的化學方程式只能寫過氧化氫分解的反應，而對于制取氫氣或二氧化碳則可直接寫出實驗室制取的原理反應；
故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（3）裝置C增加了隔離固體與液體藥品的銅絲網，可使固體與液體反應物根據需要隨時接觸而進行反應，隨時分離而停止反應的發生；若把銅絲網改為鋁絲網，由于鋁能與稀鹽酸反應產生氫氣，會使所產生的二氧化碳氣體中混有氫氣而不純凈；
故答案為：可控制反應的發生和停止；制得的氣體不純；2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；＜；
（4）兩種物質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，隨過氧化氫濃度有增加，收集同樣體積氧氣所需要的時間在減少；
故答案為：催化劑相同時，H₂O₂溶液的濃度越大反應越快；
②當過氧化氫濃度相同時，收集同樣體積的氧氣，使用二氧化錳作為催化劑的反應需要的時間更少；
故答案為：H₂O₂溶液的濃度相同時，用MnO₂做催化劑反應更快．
（5）①酸除可與碳酸鹽發生反應外，還可以與金屬發生置換反應、可與金屬氧化物發生復分解反應、可與堿性質中和反應；而題意要求選擇家庭中所能尋找的物質且為不同種類的物質，因此可選擇金屬或金屬的氧化物進行檢驗；
故答案為：實驗一：將舊電池中的鋅皮放入除垢凈中，產生氣體且氣體可燃；
實驗二：將生銹的鐵釘放入除垢凈中，鐵銹消失，溶液變黃色．
②硫酸與碳酸鈣反應生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在碳酸鈣表面，會使反應中止，這與實驗中的現象不符合，因此可推斷除凈劑中酸不應是硫酸；
故答案為：鹽酸；硫酸與水垢反應會生成微溶的硫酸鈣，阻礙反應繼續進行，而鹽酸不會；
③使用含有鹽酸的除凈劑時，由于鹽酸具有腐蝕性，因此不要把該物質沾到皮膚或衣物上，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．

點評：本題涉及的知識較多，考查了知識的綜合運用能力，在處理問題時注意所掌握知識的綜合運用．