Question

6．酷爱化学的小明同学在家里建立了自己的小小化学实验室，下图是他平时收集的部分实验仪器和装置，请填空：

（1）仪器①的名称是：分液漏斗．
（2）小明准备用双氧水制取氧气，为便于控制反应速率而获得平稳的氧气流，则他的发生装置和收集装置应选择图中的A、D、H、J（填字母），反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）小明还设计了一套制取少量蒸馏水的简易装置，他已经选择了B和C，则他还需选择
ADFI（填字母）．
（4）正上高三的姐姐告诉小明可利用图中的A、B、G、I来组装一套实验室制取甲烷的装置，小明据此推测实验室制取甲烷的反应原理应为下列方法中的①（填序号）   ①加热无水乙酸钠和碱石灰的固体混合物  ②常温下碳化铝和水反应   ③CO和H₂在催化剂的作用下反应　　④将某些有机物在隔绝空气的条件下发酵
（5）小明和小亮还在家里做了如下实验，将过量的Na₂CO₃溶液滴入到一定量的CuSO₄溶液中，有蓝色沉淀物生成．针对蓝色沉淀物的成分，他们展开了探究：
经过讨论后，他们提出了三种猜想：
猜想一：沉淀物为CuCO₃ 理由是（用化学方程式表示）：Na₂CO₃+CuSO₄=CuCO₃↓+Na₂SO₄
猜想二：沉淀物为Cu（OH）₂，理由：根据Na₂CO₃溶液的酸碱性可判断Na₂CO₃ 溶液中一定存在着（填离子符号）OH^-．
猜想三：沉淀物为：Cu（OH）₂和CuCO₃的混合物
CuCO₃ 和Cu（OH）₂均为蓝色固体，不溶于水．受热后均会分解，各自生成对应的两种氧化物．
小明设计了如下实验方案，并进行了实验：
第一步：将反应后的固液混合物经过滤、洗涤、干燥后得蓝色固体；
第二步：将下列装置按照　A→B→C的顺序连接并进行实验，发现B中澄清石灰水变浑浊，C中白色粉末变蓝．于是小明认为猜想三是正确的．

小亮认为小明得出的实验结论是不科学的，他的理由是：能使白色硫酸铜粉末变蓝的水蒸气可能来自于石灰水．
于是小亮提出了他的改进方法：将上图按照A、C、B的顺序连接并进行实验，若实验现象同上，则猜想三是正确的．

Answer 1

分析 本题考查的是氧气的制取装置，制取装置包括加热和不需加热两种，如果用过氧化氢和二氧化锰制氧气，就不需要加热，需要的仪器有上图中的：铁架台、圆底烧瓶、分液漏斗、导管、双孔橡皮塞、集气瓶；如果用高锰酸钾或氯酸钾就需要加热．氧气不易溶于水，密度比空气的密度大，因此可以用排水法和向上排空气法收集．书写化学方程式时，要注意配平．一套制取少量蒸馏水的简易装置，他已经选择了B、C，则他还需选择铁架台、圆底烧瓶、酒精灯和带导管的单孔橡皮塞．由题目信息可知制取甲烷是需要加热的．
猜想一：根据碳酸钠和硫酸铜反应生成蓝色沉淀进行分析，
猜想二：根据氢氧根离子会与铜离子生成氢氧化铜沉淀进行分析，
猜想三：两种固体都存在；
根据将固体和液体进行分离的方法进行分析，
根据澄清石灰水会与二氧化碳反应检验二氧化碳的存在进行分析，
根据无水硫酸铜遇水变蓝进行分析，
根据检验水需要放在检验二氧化碳之前进行分析，
要分析检验水和二氧化碳的顺序．

解答 解：：（1）分液漏斗是实验室常用的化学仪器，故答案为：分液漏斗；
（2）用过氧化氢和二氧化锰制氧气，就不需要加热，需要的仪器有上图中的：铁架台、圆底烧瓶、分液漏斗、导管、双孔橡皮塞、集气瓶；过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，配平即可；故答案为：A、D、H、J；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）一套制取少量蒸馏水的简易装置，他已经选择了B、C，则他还需选择铁架台、圆底烧瓶、酒精灯和带导管的单孔橡皮塞．故答案为：ADFI；
（4）由题目信息可知制取甲烷是需要加热的，故答案为：①；
（5）猜想一：碳酸钠和硫酸铜反应生成碳酸铜沉淀和硫酸钠，故答案为：Na₂CO₃+CuSO₄=CuCO₃↓+Na₂SO₄；
猜想二：碳酸钠是强碱弱酸盐，在水中会进行水解生成氢氧根离子，显碱性，故答案为：OH^-；
猜想三：碳酸铜与氢氧化铜两种沉淀同时存在，故填：Cu（OH）₂和CuCO₃的混合物；
第一步：过滤所得固体表面沾有其他杂质，需要用蒸馏水进行洗涤，故填：洗涤；
按照A→B→C的顺序连接并进行实验，C中变蓝，这里的水不一定是反应后生成的，可能来自于澄清的石灰水中，故填：能使白色硫酸铜粉末变蓝的水蒸气可能来自于石灰水；
要证明生成物中有水和二氧化碳，应先证明水再证明二氧化碳，若先证明二氧化碳的话，即使原气体中没有水蒸汽，气体通过石灰水后也会从石灰水中带出水蒸汽．故答案为：A、C、B．

点评 通过该题，需要掌握检验混合物中的水蒸气和二氧化碳时，应先检验水蒸气，再检验二氧化碳，因为若先检验二氧化碳的话，即使原混合物中没有水蒸气也会从石灰水中带出水蒸气．除去混合物中的水蒸气和二氧李碳时，应先除二氧化碳，再除水蒸气，因为若先除水蒸气的话，通过石灰水或氢氧化钠溶液除二氧化碳时又会让气体中混入水蒸气．