题目内容

3．实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题：

（1）写出图中仪器名称：a铁架台，b酒精灯．
（2）实验室制取氧气时，可选用的发生装置是A（或B）（填写装置的字母代号，下同），实验室制取二氧化碳气体时，应选择的发生装置A收集装置是C．
（3）如图E所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层 蜡烛先熄灭，上层蜡烛红熄灭，说明二氧化碳具有的性质是不能燃烧、不支持燃烧且密度比空气的大，因此，二氧化碳可用于灭火．
（4）同学用图中A、F、G装置组合制取干燥纯净的二氧化碳气体并验证相关性质．
①为除去CO2中混有HCl的气体，F装置中盛有饱和碳酸氢钠溶液（填试剂名称）；
②要得到干燥的CO2，G装置因盛放浓硫酸（填试剂名称）；
③请说明装置F、G中试剂不能交换的原因：交换后得不到干燥的气体；
④验证二氧化碳气体相关性质时，如果F中盛有澄清石灰水，装置G中盛有紫色石蕊试液，不考虑装置A中生成的二氧化碳所含其它杂质，则F中发生的化学反应方程式为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O，则G反应现象是紫色石蕊试液变红．

分析 （1）依据常用仪器回答；
（2）根据反应物的状态和反应条件选择发生装置，依据氧气的密度和溶解性选择收集装置；
（3）依据实验现象分析二氧化碳的性质，并据其性质确定其用途；
（4）氯化氢能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳等，而二氧化碳则不和其反应，可除去CO2中混有的HCl气体，浓硫酸可除去水蒸气；二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红．

解答 解：（1）标号仪器a是铁架台，b是酒精灯；
（2）用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，需要加热，故选发生装置B，用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气属于固液在常温下反应制取气体，发生装置选A；实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体时，属于固液在常温下反应制取气体，应选择的发生装置A，二氧化碳的密度比空气大，溶于水，收集装置选C；
（3）根据题意，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大，据此性质二氧化碳可用于灭火；
（4）同学用图中A、F、G装置组合制取干燥纯净的二氧化碳气体并验证相关性质．
①氯化氢能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳等，而二氧化碳则不和其反应，因此为除去CO2中混有的HCl气体，F装置中盛有饱和碳酸氢钠溶液；
②要得到干燥的CO2，应用浓硫酸进行干燥；
③若先用浓硫酸进行干燥，那么在除去氯化氢气体时又会带出水蒸气；
④二氧化碳和澄清石灰水反应的化学反应方程式为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红；
故答案为：（1）铁架台；酒精灯；
（2）A或B；A；C；
（3）不燃烧、不支持燃烧；灭火；
（4）①饱和碳酸氢钠溶液；②浓硫酸；③交换后得不到干燥的气体；④CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；紫色石蕊试液变红．

点评 本题主要考查化学反应式的书写、实验装置的选取、气体杂质的去除以及相关问题，需要同学们熟悉常见实验和仪器，气体从溶液中出来会带来水蒸气，所以除杂时水蒸气最后除，并掌握二氧化碳的性质，明确物质的性质决定用途．

练习册系列答案
相关题目
13．某黑色固体粉末可能是Fe、FeO、CuO、C中一种或几种．为了探究其成分，小明同学按照如图所示流程进行了实验．

关于该实验有以下说法正确的是（　　）
A．若溶液甲呈浅绿色，则原黑色固体粉末中一定含有Fe
B．若步骤Ⅱ中无明显现象，则固体乙中最多有五种物质
C．若步骤Ⅱ中有红色固体析出，则固体乙中一定无CuO
D．若固体乙呈红色，则原固体中一定含有Fe和CuO
14．下列有关化合价的叙述，正确的是（　　）
A．H202、H20都是氧化物，氧元素的化合价都是-2价
B．NO2、N204中氮元素的化合价都是+4价，是同一化合物
C．NH4NO3中氮元索有两种不同的化合价，分别是-3，+5
D．在原子团S042-中，各元素化合价代数和为零
11．下列实验方法无法达到实验目的是（　　）
A．用锌粒和稀硫酸反应制取氢气
B．用燃着的木条鉴別氮气与二氧化碳
C．用稀盐酸除去铜粉中的铁粉
D．用无色酚酞试液鉴别稀氨水和蒸馏水
18．碳元素形成化合物种类最多的元素，含碳物质是中学化学中研究的重要内容．
（1）“低碳”倡导低能量，低消耗，主要是为了减少CO2（填化学式）的排放量
（2）丁烷（C4H10）是液化石油气的成分之一，丁烷完全燃烧后与甲烷完全燃烧后的产物相同，试写出其燃烧时发生反应的化学方程式2C4H10+13O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$8CO2+10H2O．
8．“食品安全”大于天，下列有关做法中，正确的是（　　）
A．用化工染色剂制作“彩色馒头”B．用甲醛浸泡白菜根部防腐烂
C．用回收的食用油重复炸制食品D．适量的小苏打用于制作面包
15．为了证明燃烧发生的条件，进行了如下实验．
（1）实验一中可观察到的现象为开始不燃烧，一段时间后燃烧．
（2）实验二中，观察到滤纸条始终不燃烧，由此推知Na2SiO3的化学性质为不燃烧也不支持燃烧．
（3）对比实验一和实验二中纸条燃烧情况的不同，可以证明的燃烧发生条件是可燃物与氧气（或空气）接触．
12．化学兴趣小组的同学在实验室发现一瓶保管不当，盛有无色溶液的试剂瓶，且标签破损（如图），其残缺的标签中只剩下“Na”字样．老师告诉他们，这瓶溶液中的溶质可能是氢氧化钠、氯化钠或碳酸钠．同学们很感兴趣，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（填字母）．
A．酸　　　　　　　　B．碱　　　　　　　　C．盐
【查阅资料】碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液能发生复分解反应．
【作出猜想】（1）可能是NaOH溶液；（2）可能是Na2CO3溶液；（3）可能是NaCl溶液．
【设计并实验】
实验实验操作主要实验现象实验结论和解释
Ⅰ取样于试管中，向其中滴加几滴无色酚酞溶液．无色溶液变红色该溶液不可能是NaCl溶液．理由是NaCl溶液呈中性，不能使酚酞变色．
Ⅱ另取样于另一支试管中，向其中滴加足量的稀盐酸．产生大量的气泡该溶液中为碳酸钠．有关反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑．
由此，同学们得出结论：该溶液是碳酸钠溶液．
老师指出该结论不严密．理由是：氢氧化钠溶液在空气中敞开放置，发生变质，能产生与实验Ⅰ和Ⅱ相同现象．请写出氢氧化钠溶液在空气中变质的化学反应方程式2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O．老师指出，不需另取样，只要在实验Ⅰ后的试管中加入足量CaCl2溶液，若观察到产生白色沉淀，且溶液红色不褪去现象，即可说明该溶液中有氢氧化钠．
3．实验室提供下列盛有药品的仪器，让两个实验小组各自证明某一混合气体中含有二氧化碳．一氧化碳和水蒸气．用A、B、C、D填空．

（1）甲组分别证明混合气体中含有一种气体：
①证明其中含有CO2，选用D；
②证明其中含有水蒸气，选用B；
③若一次证明所有气体则通过仪器的顺序BDCAD（可多次选用）．
（2）乙组用上述仪器（每种只能用一次）组装一套装置，通过实验证明混合气体中含有三种气体，则应将C中的药品换成Ba（OH）2溶液，按气体先后通过的先后顺序，选择连接仪器依次是BCAD；A装置的实验现象黑色的粉末变成红色．

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