Question

（6分）某课外小组设计了如下图所示的实验装置，该装置既可用于制取气体，又可用于探究物质性质。

（1）当打开K₁、关闭K₂时，可完成用      （写反应物的名称）制取氧气的实验，其中量筒的作用是     。
（2）当打开K₂、关闭K₁时，可制得二氧化碳并验证其性质。实验室制取二氧化碳反应的化学方程式是     ；可验证的二氧化碳的性质是     。
（3）在实验（2）中，若用II代替I，干燥管内反应的化学方程式是2Na₂O₂ + 2CO₂ =" 2X" + Y，反应中若消耗39 g Na₂O₂，生成Y的质量是8 g，则X的化学式是      ，II中烧杯内可观察到的现象是       。

Answer 1

（1）过氧化氢 测定收集的氧气的体积 
（2）CaCO₃ +2HCl = CaCl₂ + CO₂↑+ H₂O 不支持燃烧，本身也不燃烧
（3）Na₂CO₃ 蜡烛燃烧更旺

试题分析：（1）由图示可知，最左边的是制取气体的发生装置，为“固液不加热型”，用它制取氧气，应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解放出氧气；由于氧气不易溶于水，所以当打开K₁、关闭K₂时，氧气会将集气瓶中的水排入量筒，通过测量量筒中水的体积，可测定收集的氧气的体积。
（2）实验室用大理石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸反应制取二氧化碳，故反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；根据图示可知，当打开K₂、关闭K₁时，制得的二氧化碳会进入烧杯中，使蜡烛熄灭，即可验证的二氧化碳不可燃、不助燃的性质。
（3）设生成物Y的相对分子质量为y，则
2Na₂O₂ + 2CO₂ =" 2X" + Y
156                y
39g                8g
156：y=39g：8g
解得y=32
由此可推测Y是氧气O₂，即2Na₂O₂ + 2CO₂ =" 2X" + O₂
再根据质量守恒定律，化学变化过程中原子的种类和个数不变，可知方程式左边比右边多4个Na原子、2个C原子、6个O原子，再除以X的计量数2，得X为Na₂CO₃；由于反应生成了氧气，故可见II中烧杯内的蜡烛燃烧更旺。
点评：此题是一道实验设计考查题，解题的关键是认识其中的反应，结合压强知识进行现象的判断，属于综合性实验题；在解此类题时，首先要会分析题中所涉及的反应原理，然后结合反应原理和计算所要用到的数据进行分析解答。