Question

4．某校的興趣小組的同學對目前市面上買的“發熱貼”進行探究．通過實驗探究發熱貼是否真的只能與氧氣反應發熱，在缺氧的環境下（只有二氧化碳的環境）不能放熱．
上網查找的資料：“發熱貼”主要成分為鐵、活性炭、無機鹽、水等合成的聚合物，“發熱貼”可與空氣中氧氣的作用下發生放熱反應．
興趣小組的同學對實驗進行如下設計：
（1）制取氣體：用圖2裝置分別制取兩瓶氣體，氧氣和二氧化碳．檢查該裝置氣密性的操作和現象是：先用夾子夾住導氣管中的橡皮管，再向其中加入水至形成一段水柱，靜置，觀察到水柱液面高度沒有變化，說明氣密性良好．
收集兩瓶干燥的氣體的方法是向上排空氣法．制取二氧化碳的化學方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
寫出用裝置A 制取氧氣的化學方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
實驗室用裝置A 制氧氣時，下列的有關的敘述合理的是BC．
A．先往長頸漏斗里加入5%的過氧化氫溶液，然后在錐形瓶里加入少量MnO₂粉末．
B．實驗時，若用夾子夾住橡皮管，可觀察到液體回流到長頸漏斗中．
C．用帶火星的木條放在集氣瓶口，驗滿．
D．實驗完畢，把瓶中廢液和MnO₂直接倒掉，清洗裝置．
（2）對比實驗，探究發熱貼在兩種氣體的放熱情況：
取兩包新買的發熱貼，分別放入氧氣和二氧化碳兩瓶氣體中，然后放入溫度計（填一種儀器名稱），觀察瓶中的溫度變化，并進行并記錄數據．通過對這些數據的分析，得出結論：發熱貼能與空氣中氧氣反應并發熱，在缺氧的環境中則不能發熱．

Answer 1

分析 （1）檢查本題制取氣體裝置氣密性，先用夾子夾住導氣管中的橡皮管，再向其中加入水至形成一段水柱，靜置，若停止加水后，長頸漏斗中的水面不再下降，則說明此裝置氣密性良好．若繼續下降，則說明此裝置氣密性不好；用向上排空氣法可以收集兩瓶干燥的氣體；
利用所學知識書寫制取二氧化碳的化學方程式和制取氧氣的化學方程式；
實驗室用裝置A制氧氣時：
A、先往長頸漏斗里加入5%的過氧化氫溶液，然后在錐形瓶里加入少量MnO₂粉末，違背了先固后液的原則，是不合理的；
B、實驗時，若用夾子夾住橡皮管，反應器內氣壓增大，可觀察到液體回流到長頸漏斗中，是合理現象；
C、用帶火星的木條放在集氣瓶口，驗滿，是合理的操作方法；
D、實驗完畢，應把瓶中廢液和MnO₂倒入指定的容器中，直接倒掉，清洗裝置，是不合理的．
（2）觀察瓶中的溫度變化，并進行并記錄數據，必須用到溫度計．

解答 解：（1）檢查本題制取氣體裝置氣密性，先用夾子夾住導氣管中的橡皮管，再向其中加入水至形成一段水柱，靜置，觀察到水柱液面高度沒有變化，說明氣密性良好；
用向上排空氣法可以收集兩瓶干燥的氣體；
制取二氧化碳的化學方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
用裝置A適用于常溫下，固液制氣體，可用于過氧化氫制取氧氣，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應的化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
實驗室用裝置A制氧氣時：
A、先往長頸漏斗里加入5%的過氧化氫溶液，然后在錐形瓶里加入少量MnO₂粉末，違背了先固后液的原則，是不合理的；
B、實驗時，若用夾子夾住橡皮管，反應器內氣壓增大，可觀察到液體回流到長頸漏斗中，是合理現象；
C、用帶火星的木條放在集氣瓶口，驗滿，是合理的操作方法；
D、實驗完畢，應把瓶中廢液和MnO₂倒入指定的容器中，直接倒掉，清洗裝置，是不合理的．故選BC；
（2）對比實驗，探究發熱貼在兩種氣體的放熱情況：取兩包新買的發熱貼，分別放入如圖2氧氣和二氧化碳兩瓶氣體中，然后放入溫度計，觀察瓶中的溫度變化，并進行并記錄數據．通過對這些數據的分析，得出結論：發熱貼能與空氣中氧氣反應并發熱，在缺氧的環境中則不能發熱．
故答案為：
（1）水柱液面高度沒有變化；向上排空氣法；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；BC；
（2）溫度計．

點評 本題是具有一定綜合性的探究題，需要具有熟練的基礎知識方能得心應手．