Question

6．请结合如图1的实验常用装置，回答有关问题．

（一）（1）若用B、F组成制取某气体的装置，写出制取此气体的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，若要获得干燥的二氧化碳，除发生装置外，还应选用D装置，并在该装置中盛放浓硫酸试剂（填写试剂名称）．如果用E装置收集该气体则气体从①端进入（填“①”或“②”）．
（2）乙炔（C₂H₂）是无色、无味、易燃的气体，乙炔的密度比空气略小，难溶于水．乙炔（C₂H₂）气体和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属．乙炔由碳化钙（块状固体）与水反应生成，同时生成一种白色固体．已知碳化钙与水反应非常剧烈．实验室欲制取并收集纯净的乙炔，要求做到节约、安全、随时发生、随时停止，你选择的装置是CF．
（二）实验室里有一瓶常用的无色溶液，因保管不当，其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样（如图2所示）．
小强和小华同学很感兴趣，决定对其成分进行探究．
【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢？
【交流讨论】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是A
A．酸      B．碱      C．盐
【查阅资料】
Ⅰ．初中常见含钠的化合物有：NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃．
Ⅱ．Na₂CO₃和NaHCO₃的水溶液都呈碱性．
Ⅲ．室温（20℃）时，测定四种物质的溶解度数据如下：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度g	36	109	215	9.6

小华根据试剂瓶标注的质量分数为10%和上表中的溶解度数据判断，这瓶试剂不可能是NaHCO₃
【作出猜想】①可能是NaCl；②可能是Na₂CO₃；③可能是NaOH
【实验探究】
（1）小强用洁净的玻璃棒蘸取试液于pH试纸上，测得pH＞7，则这瓶试剂不可能是NaCl溶液
NaCl溶液
（2）小强为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na₂CO₃溶液，他又进行了如下实验．Ca（OH）₂

实验步骤	实验现象	结论及化学方程式
①取少量溶液于试管中， ② ③ ④滴加稀盐酸稀盐酸	产生大量气泡	反应的化学方程式：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
②把产生的气体通入澄清的石灰水中．	澄清的石灰水变浑浊	猜想②正确． 反应的化学方程式：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O

Answer 1

分析 （一）（1）通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；
氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；
通常情况下，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氢气难溶于水，密度比空气小；
（2）浓硫酸具有吸水性，可以用作二氧化碳的干燥剂；
二氧化碳的密度比空气大；
C装置能够使反应随时进行或停止，原理是：关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止；  
打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行．
（二）【交流讨论】根据酸、碱、盐的组成特点及标签可见部分，猜测该溶液不可能属于哪类物质的溶液；
【得出结论】根据溶液中溶质溶解度与饱和溶液中溶质的质量分数的关系，由常温下各物质的溶解度及该溶液中溶质质量分数，判断溶液的可能性；
【作出猜想】根据提示物质的可能性，对该溶液进行猜想；
【设计并实验】（1）根据三种物质溶液的酸碱性及所测定溶液的酸碱度，对溶液的可能做出判断；
（2）利用碳酸钠、氢氧化钠性质差异及所设计实验中的现象，判断所采取的鉴别所用试剂、现象及结论；

解答 解：
（一）（1）用B、F装置可以制取氧气或氢气，反应的化学方程式分别为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑、Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
为了制取、收集干燥的二氧化碳，可以用浓硫酸作干燥剂；
因为二氧化碳的密度比空气大，用E装置收集该气体则气体从①端进入．
（2）实验室欲制取并收集纯净的乙炔，利用C装置能够做到节约、安全、随时发生、随时停止；
因为乙炔不溶于水，利用排水法收集的乙炔更纯净一些．
故填：CF．
（二）解：【交流讨论】破损标签可见部分为钠元素，可判断该物质由金属元素与根组成，而酸类物质由氢元素与酸根所组成，可判断该物质不可能为酸；故答案为：A
【得出结论】根据常温下碳酸氢钠的溶液为9.6g，可判断常温下碳酸氢钠的饱和溶液的溶质质量分数$\frac{9.6g}{100g+9.6g}$×100%=8.8%，因此可判断该溶液不可能为碳酸氢钠溶液；故答案为：NaHCO₃
【作出猜想】除碳酸氢钠外，该溶液可能为氯化钠、碳酸钠或氢氧化钠溶液；故答案为：NaOH
【实验探究】（1）由于氢氧化钠、碳酸钠溶液都为碱性，溶液pH都大于7，只有氯化钠溶液的pH=7，所以该瓶pH大于7的溶液不可能是氯化钠溶液；故答案为：NaCl溶液
（2）根据碳酸钠能与盐酸反应放出二氧化碳而氢氧化钠与盐酸反应无明显现象，因此，可推断鉴别两物质时所加入的试剂为稀盐酸，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，观察有气泡可说明该物质为碳酸钠，把产生气体通入澄清石灰水，石灰水会变浑浊，反应的化学方程式为CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
答案：
（一）（1）2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$ 2H₂O+O₂↑； 浓硫酸；  ①；
（2）CF；
（二）【交流讨论】A；
【查阅资料】NaHCO₃；
【作出猜想】NaOH；
【实验探究】（1）NaCl溶液；
（2）①稀盐酸；  Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
②CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．