Question

16．某研究性学习小组设计的实验装置（如图），既可用于制取气体，又可用于验证物质性质．
（1）当打开K₁、关闭K₂时，利用Ⅰ、Ⅱ装置可直接进行的实验是②（填序号）．
①大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
②锌与稀硫酸反应制取氢气
小明认为在不改变Ⅰ、Ⅱ装置的仪器及位置的前提下，该装置可用于双氧水制取并收集氧气，他的做法是在装置II中装满水后再进行制取
实验室也可以用高锰酸钾制取氧气，化学方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
（2）当打开K₂、关闭K₁时，利用Ⅰ、Ⅲ装置可验证二氧化碳中含有水蒸气，此时C中盛放的物质是紫色石蕊试液，可以观察到的现象是紫色变成红色．
若要验证生成的二氧化碳，此时C中盛放的试剂是氢氧化钙溶液，
反应的化学方程式为Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 （1）根据实验室是用锌与稀硫酸反应制取氢气的；是用石灰石和稀盐酸来制取二氧化碳的，因此不需要加热．根据装置II，进入气体的导管比较短，因此可以用来收集氢气．该装置还可用于双氧水制取氧气，由于氧气的密度比空气大，因此装置II需要改进，改用排水法收集氧气．如果用双氧水制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾制取氧气不需要加热进行分析；
（2）根据验证二氧化碳与水反应生成碳酸常用紫色石蕊试液，二氧化碳和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀和水进行分析．

解答 解：（1）由于装置II中，进入气体的导管比较短，因此只能收集密度比空气小的气体，故选：②；如果要收集氧气就必须改成排水法，用高锰酸钾制取氧气时，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）当打开K₂、关闭K₁时，可验证二氧化碳的性质，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变成红色；若要验证生成的二氧化碳，此时C中盛放的试剂是氢氧化钙溶液，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
故答案为：（1）②，在装置II中装满水后再进行制取，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）紫色石蕊试液，紫色变红色，氢氧化钙溶液，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．