Question

小明、小华和小林三位同学利用下图所示装置在实验室制取O₂和CO₂，并对它们的有关性质进行研究，请回答下列问题．

（1）小明同学用KMnO₄固体制取O₂，应选用上图中的

 

装置（填编号），
该反应的化学方程式为

 

；当O₂收集满并取出集气瓶后，停止该实验的正确操作方法是

 

．
（2）小华同学用浓HCl与大理石在C装置中反应，制取CO₂并检验其有关性质，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红，对这一现象的解释不合理是

 

（填序号）．
a．产生的CO₂直接使石蕊变红
b．产生的CO₂与H₂O反应生成H₂CO₃，使紫色石蕊试液变红
c．挥发出的氯化氢溶于水，使紫色石蕊试液变红
（3）小林同学用A装置制取了一瓶无色无味纯净的气体，它制取的气体可能

 

；试用最简便的方法验证他制取的气体

 

．

Answer 1

分析：（1）用KMnO₄固体制取O₂，是固体的加热反应，据此选择实验发生装置；然后根据反应物是KMnO₄和反应条件是加热写出化学反应式；实验结束时，为防止水倒流入试管，要先移出导管，再熄灭酒精灯；
（2）先观察图形，可知C装置的烧杯中盛放的是石蕊试液，它遇酸变红．然后在选项abc中哪一个的解释不合理，就选哪一个；
（3）装置A适合固体和液体在常温下反应，我们所了解的气体中的氧气和二氧化碳都可以在此装置中制取，据此写出可制取的气体；根据制取的气体的性质，选择验满的方法．

解答：解：（1）用KMnO₄固体制取O₂，是固体的加热反应，所以我们可以用装置B作为实验装置；根据反应物是高锰酸钾、反应条件是加热写出化学反应式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；实验结束时，为防止水倒流入试管，引起试管炸裂，要先移出导管，再熄灭酒精灯．故答案为：B、2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑、先把导气管移出水面，再熄灭酒精灯；
（2）从图示可知，C装置的烧杯中盛放的是石蕊试液，它遇酸变红．二氧化碳不能直接使石蕊试液变红，所以a不合理；产生的CO₂与H₂O反应生成H₂CO₃，使紫色石蕊试液变红，是正确的；挥发出的氯化氢溶于水，使溶液呈酸性，使紫色石蕊试液变红，是正确的．故选a；
（3）装置A适合固体和液体在常温下反应，氧气和二氧化碳都可以在此装置中制取．过氧化氢液体与二氧化锰固体反应制取氧气．大理石固体和稀盐酸液体反应制取二氧化碳气体．所以它制取的气体可能是CO₂或O₂；我们可以根据氧气支持燃烧，二氧化碳不支持燃烧的特点来检验是哪种气体，可用燃着的木条伸入集气瓶中，若木条熄灭为CO₂，若木条燃烧更旺为O₂．
故答案为：CO₂或O₂、用燃着的木条伸入集气瓶中，若木条熄灭为CO₂，若木条燃烧更旺为O₂．

点评：本题主要考查实验装置的选取和化学方程式的书写，同学们应了解反应物的状态、反应条件与实验装置之间的关系．