Question

6．某校九（3）班学生进行一系列的实验，请结合下图帮助他们解决以下问题：

（1）写出图中有标号仪器的名称：①酒精灯，②集气瓶．
（2）用加热高锰酸钾的方法制取氧气，应选用的发生装置是A（填字母编号），写出该反应化学方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）用B、D装置可制取某种能使石灰水变浑浊的气体，写出相应的化学方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（4）实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，常选用装置B或装置C，C与B相比较，其优点是可以控制反应的发生或停止，选用的收集装置为E或F（填字母编号）．
（5）甲同学查阅资料知：浓盐酸具有挥发性，能挥发出氯化氢．
①用浓盐酸和大理石在B装置中反应，制取CO₂并检验其有关性质时观察到使紫色石蕊试液变红．对这一变化的合理解释是BC（填序号）．
A．产生的CO₂直接使石蕊试液变红
B．产生的CO₂与水反应生成H₂CO₃使石蕊试液变红
C．挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红
②将制得的气体通入澄清的石灰水中，石灰水没有变浑浊，其原因是挥发出的氯化氢气体与石灰水反应．
（6）乙同学检查装置C气密性的操作和现象是：先用夹子夹住导气管中的橡皮管，再向长颈漏斗中加入水至形成一段水柱，静置，若观察到水面不下降，说明气密性良好．
（7）丙同学用下图所示装置完成一系列的实验．用实验装置的序号回答下列问题（装置可重复使用，尾气处理装置未给出）．

资料：浓硫酸具有吸水性．氢氧化钠溶液能较多地吸收二氧化碳气体．白色的硫酸铜粉末遇水立即反应生成蓝色．
①实验室用仪器A、B可组合成制取氧气的反应装置，则发生反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②检验CO中混有的CO₂的装置是E．
③水煤气含有CO、H₂、CO₂、H₂O．证明水煤气中含有CO和H₂的实验装置的连接顺序是FGHDE．

Answer 1

分析 （1）熟记常见仪器的名称；
（2）根据反应物的状态和反应条件选择发生装置：固体加热型和固液常温型，用高锰酸钾制氧气时，反应物是高锰酸钾，生成物是锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应条件是加热，写出反应的化学方程式；
（3）根据实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，二氧化碳能使石灰水变浑浊解答；
（4）C与B相比较其优点是可通过活塞的开闭控制反应的发生和停止，氢气的密度比空气小且难溶于水，可用向下排空气法或排水法收集；
（5）根据酸可以使石蕊试液变红及氯化氢能够和石灰水反应分析解答，注意二氧化碳本身不能使石蕊试液变色；
（6）若C装置气密性良好则当其与外界空气隔绝并被加热时能够产生压强差而使液面上升，可以据此解答该题；
（7）①AB组合为固液常温型的发生装置，所以可以用过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用之下来制取氧气；
②洗气装置要看瓶内加的试剂能否与气体中混有的杂质反应掉；
③验证水煤气中是否含有CO和H₂，要这两种物质还原氧化铜生成二氧化碳和水，再通过实验检验是否有二氧化碳和水生成，但在还原氧化铜之前先除去水煤气中混有的CO₂、H₂O．

解答 解：（1）①是酒精灯，②是集气瓶；故答案为：酒精灯 集气瓶
（2）高锰酸钾制取氧气发生装置的特点属于固体加热型的A装置；用高锰酸钾制氧气时，反应物是高锰酸钾，生成物是锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应条件是加热，反应的化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂M nO₄ +MnO₂ +O₂↑；故答案为：A；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，二氧化碳能使石灰水变浑浊，碳酸钙和稀盐酸反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．故答案为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）C装置中的有空塑料板上放锌粒，反应发生时打开活塞开关，硫酸从长颈漏斗内流下，与锌粒接触反应开始，当关闭开关时气体无法排出，压强越来越大，把硫酸又压回到长颈漏斗内，使锌粒与硫酸分离，所以反应停止，所以该装置可以控制反应的发生和停止；氢气密度小于空气的密度，难溶于水，所以用装置E或F收集；
故答案为：可以控制反应的发生或停止；E或F；
（5）①酸可以使石蕊试液变红，乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应，制取CO₂并检验其有关性质，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红．可能的原因有：产生的CO₂与水反应生成H₂CO₃使石蕊试液变红；挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红；
②制得的气体通入澄清的石灰水中，石灰水没有变浑浊，因为挥发出的HCl气体与石灰水反应；
故答案为：①BC；②挥发出的氯化氢气体与石灰水反应；
（6）乙同学检查装置C气密性的操作和现象是：先用夹子夹住导气管中的橡皮管，再向长颈漏斗中加入水至形成一段水柱，静置，若观察到一段时间水柱液面不下降，说明气密性良好；故答案为：水面不下降；
（7）①AB组合为固液常温型的发生装置，所以可以用过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用之下来制取氧气；过氧化氢分解产生了水和氧气，该反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
②检验CO中混有的CO₂，要有明显的现象，即通入到石灰水中，石灰水变浑浊即可验证；
③先把水煤气通过氢氧化钠溶液除去二氧化碳，再通过浓硫酸除去水煤气中的H₂O，然后把混合气体通过灼热的氧化铜中，CO还原氧化铜生成二氧化碳，氢气还原氧化铜生成水，接着把生成的混合气体通过白色硫酸铜粉末，看是否变蓝，然后通过澄清的石灰水看是否变浑浊；
故答案为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；E；FGHDE．

点评 本题考查知识综合而全面，很好的考查了学生对装置选取、反应原理、气体的性质等知识，解答时要结合相关知识细心分析，并明确如何对二氧化碳的验证和除去；以及对混合气体验证需要先排除杂质的干扰．