Question

实验室常用下列装置研究物质的制取和性质，根据所学知识回答下列问题．
（1）I．如图实验装置中不具有启普发生器原理的是

 

．

II．请写出上述装置中仪器a的名称：a

 

．
III．实验室用双氧水溶液和二氧化锰制取氧气不能用甲装置的原因是

 

，该反应的化学方程式是

 

．
（2）根据图选择实验室制取和收集二氧化碳的装置为

 

（填序号），写出实验室制取二氧化碳的化学方程式

 

，将制得的二氧化碳气体通入澄清石灰水中，始终未出现浑浊现象，可能的原因是

 

．
（注：装置的气密性良好）

（3）某实验探究小组利用第二小题图提供的相关实验装置进行以下探究过程：（实验室还可提供试管、导管、稀硫酸、锌粒）
提出问题：如何确定铜绿【Cu₂（OH）₂CO₃】固体受热分解的产物；
进行假设：铜绿受热分解的产物为氧化铜、二氧化碳和水；
设计实验：
实验①：加热分解固体铜绿，并验证有二氧化碳和水生成．这一整套实验装置连接顺序（从左到右）是

 

．
实验②：请你设计实验（要求写明实验步骤、现象与结论），证明铜绿受热分解后在试管中剩余的黑色固体是氧化铜（用文字表述）：

 

．
实验现象与结论：实验①中：证明产物中有二氧化碳的实验现象是

 

；U形管中的无水硫酸铜变成蓝色，证明产物中有水生成．

Answer 1

分析：I、启普发生器之所以能控制反应的进行与停止，就是因为它当将装置中的导气管关闭后，生成的气体使装置中的气压增大，从而使固体和液体分离，使反应停止．根据该原理选择装置；
Ⅱ、该仪器是锥形瓶；
Ⅲ、（1）二氧化锰是固态粉末，与液体不易分离，依据反应物写出方程式；
（2）实验室制取二氧化碳用石灰石和稀盐酸反应，属固液常温型；二氧化碳能溶于水，密度比空气大；气体始终不能使澄清石灰水变浑浊，可能是盐酸浓度过大；
（3）设计实验：①依据无水硫酸铜（白色）遇到水变成蓝色晶体，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊的特性解答；
②根据质量守恒定律可知，黑色固体可能是氧化铜或者碳，氧化铜和稀硫酸生成硫酸铜和水；
实验现象与结论：氢氧化钙和二氧化碳生成碳酸钙和水．

解答：解：I、甲即为启普发生器，导管关闭，液体被压回漏斗；乙中的导管关闭后，气体将盐酸压回长颈漏斗中，反应停止；丙中的固体在容器的最底部，所以不能使固液分离；丁中的导气管被关闭后，生成的气体能将盐酸压回烧杯，从而使固液分离，反应停止．
Ⅱ、根据所学仪器可知该仪器为锥形瓶；
Ⅲ、（1）二氧化锰是固态粉末，与液体不易分离，故不能选用甲制取，反应方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）实验室制取二氧化碳用石灰石和稀盐酸反应，属固液常温型，且二氧化碳能溶于水，密度比空气大，故用向上排空气法，选取装置为B、C；实验室制取二氧化碳的化学方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O，气体始终不能使澄清石灰水变浑浊，可能是盐酸浓度过大，混有了氯化氢气体，与石灰水反应，从而使石灰水不变浑浊；
（3）设计实验：①加热分解固体铜绿，说明发生装置属于固体和固体加热装置．无水硫酸铜（白色）遇到水变成蓝色晶体，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊．故答案为：AHF；
               ②根据质量守恒定律可知，黑色固体可能是氧化铜或者碳，氧化铜和稀硫酸生成硫酸铜和水，溶液变为蓝色，所以可根据溶液是否变成蓝色判断是否是氧化铜；
实验现象与结论：氢氧化钙和二氧化碳生成碳酸钙和水，所以可以看到澄清的石灰水变浑浊．
故答案为：
I、丙；
Ⅱ、二氧化锰呈粉末状；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）B、C； CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；盐酸浓度过大，混有了氯化氢气体；
（3）①A→H→F；
    ②取少量固体并装于试管中，然后加入稀硫酸；反应后黑色固体消失，溶液变成蓝色溶液，说明黑色固体是氧化铜；澄清的石灰水变浑浊．

点评：本题主要考查了气体的制取原理、装置选择、常用仪器及连接，启普发生器的原理和学会设计实验并分析物质的组成的方法，考查全面，有利于培养学生分析解决问题的能力．