Question

（1）（2分）根據(jù)下列實驗裝置圖，回答問題：

①用A、C組合，可以制取一種氣體，其反應(yīng)的化學方程式是

 

；
②通過比較發(fā)現(xiàn)：制取CO₂、H₂、O₂的發(fā)生裝置都可以選擇B裝置，試從反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件等方面總結(jié)滿足選擇B裝置要求的一般條件：

 

．
（2）黃岡市滄浪中學化學興趣小組，用自制的酸堿指示劑對KNO₃、NaOH、HCl等溶液的酸堿性進行測定，結(jié)果記錄如下：

植物的汁液	在HCl溶液中	在KNO3溶液中	在NaOH溶液中
牽�；ò�	紅  色	紫  色	藍  色
胡蘿卜	橙  色	橙  色	橙  色
月季花瓣	淺紅色	紅  色	黃  色

①經(jīng)過探究，發(fā)現(xiàn)

 

根本不宜作酸堿指示劑，這三種物質(zhì)中理想的指示劑是

 

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②小明是一個勤于思考，喜歡鉆研的同學，發(fā)現(xiàn)了牽�；ò曛�液遇NaOH溶液變藍色后，思考到了一個問題：NaOH溶液中到底是哪種粒子使牽�；ㄖ�液顯藍色呢？于是他和同學們繼續(xù)探究：
【提出問題】NaOH溶液中何種粒子使牽�；ㄖ�液發(fā)生顏色改變？
【提出猜想】猜想1：使牽�；ㄖ�液變色的粒子是H₂O
猜想2：使牽牛花汁液變色的粒子是

 

猜想3：使牽�；ㄖ�液變色的粒子是

 

．
【設(shè)計實驗】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
1．向盛有少量蒸餾水的試管里，滴加2滴牽牛花汁液，振蕩	溶液呈紫色	使牽牛花汁液變色的不是
2．向盛有少量氯化鈉溶液的試管里，滴加2滴牽�；ㄖ�液，振蕩	溶液呈紫色	使牽牛花汁液變色的不是
3．	溶液呈藍色	使牽�；ㄖ�液變色的只能是

【交流反思】實驗完成后，繼續(xù)討論發(fā)現(xiàn)，還有更簡單的方法，請你用文字或圖示設(shè)計出更簡單的方案：

 

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Answer 1

分析：（1）①根據(jù)裝置的特點及適用范圍，判斷可發(fā)生的反應(yīng)及可用來制取的氣體，用化學方程式表示；
②對比制取O₂、H₂、CO₂的反應(yīng)物質(zhì)狀態(tài)、反應(yīng)條件，歸納使用發(fā)生裝置B的規(guī)律；
（2）①根據(jù)植物汁液在不同溶液中顏色變化記錄表，判斷可用作酸堿指示劑的物質(zhì)；
②分析能使牽牛花瓣汁液變藍色的NaOH溶液中的微粒，對哪種微粒使牽�；ò曛�液變藍色進行猜想并運用控制變量法的思想，設(shè)計對比實驗對猜想逐一驗證．

解答：解：（1）①裝置A適用于固體加熱的反應(yīng)，裝置C為排水法收集氣體；此兩套裝置相連接，適用于加熱固體藥品制取不溶于水的氣體，滿足這些條件的有：加熱氯酸鉀制取氧氣、加熱高錳酸鉀制取氧氣；
故答案為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑（1分）
②實驗室使用塊狀固體石灰石與稀鹽酸在常溫下反應(yīng)制取二氧化碳氣體時選擇裝置B作為發(fā)生裝置，使用金屬鋅粒與稀硫酸常溫下反應(yīng)制取氫氣時選擇裝置B作為發(fā)生裝置，使用二氧化錳粉末催化過氧化氫分解制取氧氣時選擇裝置B作為發(fā)生裝置；對比上述三種制取氣體的反應(yīng)物及反應(yīng)條件，可歸納出：裝置B適用于固體和液體不需要加熱的反應(yīng)；
故答案為：固體和液體不需要加熱的反應(yīng)（1分）
（2）①根據(jù)測定結(jié)果，胡蘿卜在以鹽酸為代表的酸性溶液、以硝酸鉀為代表的中性溶液、以氫氧化鈉溶液為堿性溶液中都呈橙色，不能用于鑒別酸性、堿性、中性溶液；月季花瓣在酸性、中性溶液中顏色接近，鑒別酸性、中性溶液不靈敏；牽�；ò曛�液在酸性溶液中呈紅色，在中性溶液中呈紫色，在堿性溶液中呈藍色，可用作酸堿指示劑鑒別酸性、堿性、中性溶液；
故答案為：胡蘿卜；牽�；ò曛�液；
②氫氧化鈉溶于水時電離出鈉離子、氫氧根離子，所以氫氧化鈉溶液中含有鈉離子、氫氧根離子、水分子三種微粒；在猜測NaOH溶液中到底是哪種粒子使牽�；ㄖ�液顯藍色時就有三種猜想：水分子的作用、鈉離子的作用或氫氧根離子的作用；
故答案為：Na⁺；OH^-；
【設(shè)計實驗】根據(jù)所設(shè)計實驗已知部分內(nèi)容，可推測運用水、氯化鈉溶液與氫氧化鈉溶液做對比實驗，進行微粒影響的檢驗；
蒸餾水呈中性，牽�；ㄖ�液呈紫色，沒有變?yōu)樗{色，說明水分子不能使牽�；ㄖ�液變藍；
故答案為：水分子的原因；
氯化鈉溶液呈中性，牽�；ㄖ�液呈紫色也沒有變成藍色，說明氯化鈉溶液中的鈉離子也不能使牽�；ㄖ�液變?yōu)樗{色；
故答案為：Na⁺的原因；
排除了氫氧化鈉溶液中水分子、鈉離子的作用，向少量氫氧化鈉溶液滴加牽�；ㄖ�液，變成藍色，就可以說明是溶液中含有OH^-的原因；
故答案為：向盛有少量氫氧化鈉溶液的試管中，滴加2滴牽牛花汁液，振蕩；OH^-的原因；
表格如下：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
		H2O （1分）
		Na+  （1分）
3．向盛有少量氫氧化鈉溶液的試管里，滴加2滴牽�；ㄖ�液，振蕩（2分）		OH-   （1分）

【交流與反思】作對比實驗，運用控制變量法的思想確定使牽�；ò曛�液變藍色的粒子不是H₂O分子和Na⁺，而是OH^-．
溶液中都含有水，還可以選擇兩種溶液進行對比實驗，不需要再單獨用水做對比實驗，只要使所選溶液中都含有鈉離子，并且其中一中性溶液不含OH^-，如氯化鈉溶液和氫氧化鈉溶液．分別向兩種溶液中滴加2滴牽�；ㄖ�液，氯化鈉溶液呈紫色而氫氧化鈉溶液呈藍色，也可以說明使牽牛花汁液變藍為OH^-的原因；
故答案為：分別向盛有少量NaCl溶液和NaOH溶液的兩只試管中滴加2滴牽�；ㄖ�液，NaCl溶液為紫色而NaOH溶液為藍色，說明使牽�；ㄖ�液變?yōu)樗{色是溶液中的OH^-的原因．

點評：運用控制變量法設(shè)計對比實驗，可探究對溶液性質(zhì)起決定性作用的微粒．