Question

17．某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制取氧氣時(shí)，發(fā)現(xiàn)制得的氣體有刺激性氣味，于是在老師的指導(dǎo)下對(duì)該氣體成分進(jìn)行探究．
【提出問題】氯酸鉀與二氧化錳混合加熱后產(chǎn)生的氣體成分是什么？
【查閱資料】
1．氯酸鉀與二氧化錳混合加熱產(chǎn)生的氣體只以單質(zhì)形式存在；
2．氯氣（Cl₂）是有刺激性氣味的氣體，能溶于水，能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍(lán)．
【猜想與假設(shè)】猜想一：該氣體為O₂；猜想二：該氣體為Cl₂；猜想三：該氣體為O₂和Cl₂．
【實(shí)驗(yàn)探究】

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1	小麗用排水集氣法收集A、B兩瓶氣體，將帶火星木條伸入A中；濕潤的淀粉碘化鉀試紙伸入B中	A中帶火星木條復(fù)燃，B中淀粉碘化鉀試紙不變色	猜想一成立
2	小嵐用向上排空氣法收集C、D兩瓶氣體，將帶火星木條伸入C中，濕潤的淀粉碘化鉀試紙伸入D中	C中帶火星木條復(fù)燃，D中淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)	猜想三成立

【反思與評(píng)價(jià)】
1．小濤認(rèn)為小麗的結(jié)論不正確，原因是用排水法收集時(shí)，氯氣溶于水了．
2．還可用更簡便的方法檢驗(yàn)Cl₂的存在，該方法是用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)鈣氣體，如果濕潤的藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色，證明是氯氣．
【拓展應(yīng)用】
1．若取氯酸鉀和二氧化錳混合加熱后的少量固體，加入足量水溶解，過濾，濾液成紫紅色，該現(xiàn)象說明反應(yīng)還生成了KMnO₄（填化學(xué)式）．
2．MnO₂不僅能作催化劑還可以作反應(yīng)物，實(shí)驗(yàn)室通常用MnO₂與濃鹽酸共熱制取Cl₂．請(qǐng)完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑．

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】根據(jù)反應(yīng)原理及化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變進(jìn)行分析解答；
【實(shí)驗(yàn)探究】1、根據(jù)氧氣具有助燃性，氯氣（Cl₂）是有刺激性氣味的氣體，能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍(lán)解答；
2、根據(jù)題中所給信息進(jìn)行分析解答；
【反思與評(píng)價(jià)】
1、根據(jù)氯氣（Cl₂）的性質(zhì)解答；
2、根據(jù)檢驗(yàn)氯氣的方法解答；
【拓展應(yīng)用】
1、根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變及高錳酸鉀為紫紅色解答；
2、由質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后，原子種類、數(shù)目均不變，據(jù)此由反應(yīng)的化學(xué)方程式推斷生成物X的化學(xué)式．

解答 解：
【猜想與假設(shè)】氯酸鉀與二氧化錳混合加熱后產(chǎn)生的氣體成分，猜想一：該氣體為O₂；猜想二：該氣體為Cl₂；猜想三：該氣體為O₂和Cl₂；
【實(shí)驗(yàn)探究】
1、用排水集氣法收集A、B兩瓶氣體，將帶火星木條伸入A中；濕潤的淀粉碘化鉀試紙伸入B中，A中帶火星木條復(fù)燃，說明用氧氣產(chǎn)生，B中淀粉碘化鉀試紙不變色，說明無氯氣，故猜想一成立；
2、用向上排空氣法收集C、D兩瓶氣體，將帶火星木條伸入C中，濕潤的淀粉碘化鉀試紙伸入D中，C中帶火星木條復(fù)燃，說明用氧氣產(chǎn)生，D中淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，說明有氯氣產(chǎn)生，故猜想三成立；
【反思與評(píng)價(jià)】
1、氯氣（Cl₂）是有刺激性氣味的氣體，能溶于水，小濤認(rèn)為小麗的結(jié)論不正確，原因是：用排水法收集時(shí)，氯氣溶于水了；
2、Cl₂能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色，檢驗(yàn)Cl₂的存在的方法是：用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)鈣氣體，如果濕潤的藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色，證明是氯氣；
【拓展應(yīng)用】
1、化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，若取氯酸鉀和二氧化錳混合加熱后的少量固體，加入足量水溶解，過濾，濾液成紫紅色，該現(xiàn)象說明反應(yīng)還生成了KMnO₄；
2、根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2X+Cl₂↑，反應(yīng)物中錳、氧、氫、氯原子個(gè)數(shù)分別為1、2、4、4，反應(yīng)后的生成物中錳、氧、氫、氯原子個(gè)數(shù)分別為1、0、0、4，根據(jù)反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目不變，則方框中含有4個(gè)氫原子和2個(gè)氧原子，則每個(gè)分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成，則物質(zhì)的化學(xué)式為H₂O．
答案：
【猜想與假設(shè)】O₂和Cl₂；
【實(shí)驗(yàn)探究】

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1	小麗用排水集氣法收集A、B兩瓶氣體，將帶火星木條伸入A中；濕潤的淀粉碘化鉀試紙伸入B中	A中帶火星木條復(fù)燃，B中淀粉碘化鉀試紙不變色	猜想 一成立
2	小嵐用向上排空氣法收集C、D兩瓶氣體，將帶火星木條伸入C中，濕潤的淀粉碘化鉀試紙伸入D中	C中帶火星木條復(fù)燃，D中淀粉碘化鉀試紙 變藍(lán)	猜想三成立

【反思與評(píng)價(jià)】
1、用排水法收集時(shí)，氯氣溶于水了；
2、用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)鈣氣體，如果濕潤的藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色，證明是氯氣；
【拓展應(yīng)用】
1、KMnO₄；
2、2H₂O

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析判斷，題目難度中等，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及知識(shí)遷移能力．