Question

創新并不高深莫測，對實驗進行改進是創新的表現方式之一．一個實驗步驟的變化，一個實驗裝置的改進會收到意想不到的效果．今天，同學們再來體驗一把．
【實驗一】碳還原氧化銅（圖1）
（1）方框內裝置還能制取的氣體是

O₂

（填化學式）．
（2）若用3gC和15gCuO進行實驗，反應的化學方程式為

C+CuO

高溫  .

2Cu+CO↑

，乙裝置明顯的缺陷是

缺少尾氣處理裝置

．
（3）穩定的高溫是C還原CuO成功的關鍵之一．用裝置乙代替甲可以讓固體混合物受熱均勻，獲得穩定、均勻的高溫，提高該實驗的成功率．由于試管中有空氣等原因，操作時須將試管口略向下傾斜進行預熱，其目的是

①②③

．（填序號）．
①使試管受熱均勻     
②減少試管內空氣的量，防止氧氣對實驗的影響 
③趕跑夾在反應物中的水汽，防水汽凝結倒流   
④提高反應物的溫度
【實驗二】驗證質量守恒定律（圖2）

（1）產生CO₂的化學方程式為

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

．
（2）驗證質量守恒定律時還需的測量儀器是

托盤天平

，裝置的不足之處 有

①②

（填序號）．
①不便稱量        ②氣體易逸散         ③收集不到氣體
小希認為應把實驗設計在一個密閉的容器中完成．下面是他完善裝置的思維過程，請你將方框內裝置（畫出添加的儀器、標出藥品名稱），短線上內容補充完整．

【歸納總結】用有氣體生成的反應驗證質量守恒定律應在密閉的容器中進行，且要注意分壓．

Answer 1

分析：【實驗一】（1）根據裝置的特點分析能制取的氣體；
（2）根據在高溫條件下碳與氧化銅的質量比分析反應產物．寫出反應的方程式，根據反應有生成的一氧化碳會污染空氣分析裝置的缺陷；
（3）對比將試管口略向下傾斜進行預熱與試管豎直加熱的優缺點分析回答；
【[實驗二】（1）根據碳酸鈣與鹽酸的反應寫出反應的方程式；
（2）要測定質量守恒還需的測量儀器是托盤天平；根據碳酸鈣與鹽酸反應生成了氣體分析裝置的不足之處；根據氫氧化鈉能上吸收二氧化碳分析補充的內容．

解答：解：【實驗一】（1）由裝置的特點可知，該裝置是加熱固體可用來制取O₂；
（2）在高溫條件下，由碳與氧化銅的質量是比是3：15，當碳與氧化銅的反應生成了銅和一氧化碳的質量比是3：20，所以碳有剩余，所以，該反應的方程式是：C+CuO

高溫  .

2Cu+CO↑，由于反應有生成的一氧化碳會污染空氣．所以裝置的缺陷是缺少尾氣處理裝置；
（3）操作時須將試管口略向下傾斜進行預熱，其目的是使試管受熱均勻，由于還原出的銅能與氧氣反應，還可以減少試管內空氣的量，防止氧氣對實驗的影響，還可以趕跑夾在反應物中的水汽，防水汽凝結倒流，引起試管的炸裂． 
【實驗二】（1）由裝置內的藥品可知，碳酸鈣與鹽酸反應生成了二氧化碳，產生CO₂的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）驗證質量守恒定律時還需的測量儀器是托盤天平．由碳酸鈣與鹽酸反應生成了二氧化碳氣體，所以，裝置的不足之處氣體不便稱量、氣體易逸散的缺點．由于氫氧化鈉能吸收二氧化碳，所以小希完善裝置的變換思路、改進的措施是：用吸收劑吸收二氧化碳，裝置如下：
故答為：【實驗一】（1）O₂；
（2）C+CuO

高溫  .

2Cu+CO↑，缺少尾氣處理裝置；
（3）①②③．
【實驗二】（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）托盤天平，①②；
（3）用吸收劑吸收二氧化碳．裝置見圖．

點評：本題的難度較大，主要考查了對實驗裝置和實驗步驟的改進．只有平時的實驗中，加強實驗，提高實驗的能力，在熟練掌握了常見的裝置和實驗步驟的基礎上，才能完成本題．