Question

實驗室有瓶黑色粉末藥品，標簽為MnO₂，化學小組同學在加熱該藥品時，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生（如圖一所示），于是他們對這個異�，F(xiàn)象進行了探究．
（1）對氣體成分的探究：加熱二氧化錳樣品，用燃著的木條靠近試管口，木條熄滅．將氣體通入澄清的石灰水，發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁，產(chǎn)生的氣體是

 

．
（2）對氣體來源的探究：
【假設1】甲同學認為：該氣體來自于試管中的空氣，請你設計實驗證明該假設不成立．

實驗步驟及現(xiàn)象	結    論
	假設不成立．

【假設2】乙同學認為：二氧化錳中可能混有炭粉，炭粉反應生成了該氣體．他設計了如圖二的實驗進行研究，其中B裝置的作用是檢驗A中反應是否完全，B中的試劑是

 

，實驗中觀察到D處澄清石灰水變渾濁，C中發(fā)生反應的化學方程式是

 

．他又用氮氣代替空氣（氮氣不參與該實驗中的任何反應），重復上述實驗，發(fā)現(xiàn)D處澄清的石灰水也變渾濁．
【結論】通過乙同學實驗證明，二氧化錳中混有炭粉．
【延伸拓展】如果是氧化銅中混有炭粉，則圖二中C處的現(xiàn)象為

 

，反應的化學方程式為

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗與除雜方法,碳的化學性質(zhì),書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)二氧化碳的檢驗方法考慮；
（2）【假設1】利用空氣來做一個對比實驗；
【假設2】根據(jù)圖二的思路可知先排除空氣中二氧化碳的干擾，再驗證是否有二氧化碳生成，碳可與金屬氧化物反應生成金屬和二氧化碳，據(jù)此分析解答即可；
【延伸拓展】木炭還原氧化銅生成銅和二氧化碳，氧化銅、木炭是黑色的，銅是紅色的，據(jù)此分析解答．

解答：解：（1）根據(jù)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁的特性，可知氣體是二氧化碳；
（2）【假設1】向干凈的試管中滴入澄清石灰水，振蕩，不渾濁，說明氣體不是來自于空氣；
【假設2】圖二中B是檢驗A中反應是否完全，而檢驗二氧化碳用澄清的石灰水，所以B中試劑是澄清的石灰水；
二氧化錳中可能混有炭粉，所以二氧化碳的生成可能是炭粉和氧氣反應生成，也可能是碳和二氧化錳反應生成，但該同學又用氮氣代替空氣（氮氣不參與該實驗中的任何反應），重復上述實驗，發(fā)現(xiàn)D處澄清的石灰水也變渾濁，從而說明二氧化碳是木炭和二氧化碳反應生成，反應方程式是：C+MnO₂

△  .

Mn+CO₂↑；
【延伸拓展】木炭還原氧化銅生成銅和二氧化碳，氧化銅、木炭是黑色的，銅是紅色的，所以如果是氧化銅中混有炭粉，則圖二中C處的現(xiàn)象為黑色粉末變?yōu)榧t色，方程式是：C+2CuO

△  .

2Cu+CO₂↑；
故答案為：
（1）二氧化碳（或CO₂）；
（2）【假設1】

實驗步驟及現(xiàn)象	結論
向干凈的試管中滴入澄清石灰水，振蕩，不渾濁	假設不成立

【假設2】澄清的石灰水；C+MnO₂

△  .

Mn+CO₂↑；
【延伸拓展】C+2CuO

△  .

2Cu+CO₂↑．

點評：此題是一道實驗探究題，其實驗的設計思路是進行對比實驗，解題時要通過實驗現(xiàn)象的分析結合對比實驗的結論就能對問題進行正確的解答，并能明確每個實驗裝置的用途．