题目内容
19．化学实验室的开放日，某化学兴趣小组的同学设计了下面几种实验装置，进行气体制取和性质的实验．（F装置中盛放的是紫色石蕊试液）
（1）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，可选用图中的A装置作反应装置．如果用E装置收集氧气，验满时将带火星的木条放在瓶口，观察到木条复燃，说明氧气已充满集气瓶．
（2）用锌粒与较浓的盐酸制H2，将制得的H2通入F装置，紫色石蕊试液变红，产生这种现象的原因可能是H2中混有气体氯化氢，该反应的化学方程式为Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑．
（3）F装置还可用来除去氧气中混有的CO2，则瓶中最好选C．
A．饱和食盐水 B．饱和石灰水 C．氢氧化钠溶液
（4）F装置也可用于气体的分离，如在“（3）”实验后的溶液中滴加稀盐酸（或稀硫酸）又可收集到CO2．
（5）用G装置进行硫粉在氧气中燃烧的实验，反应产生的现象是，从环保角度考虑，应作改进的是在集气瓶底部放一些水或氢氧化钠溶液．若用G装置做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底部破裂．原因是瓶底未放水或铺细沙．
分析 （1）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，属于固体加热型，故选发生装置A，氧气可使带火星的木条复燃；
（2）浓盐酸具有挥发性，可挥发出氯化氢气体溶于水形成盐酸，酸性溶液可使石蕊变红，据锌和盐酸反应原理书写方程式；
（3）二氧化碳可与碱性溶液反应，同温度下，氢氧化钙的溶解度远远小于氢氧化钠，据此分析解答；
（4）二氧化碳与氢氧化钠溶液 反应生成碳酸钠，碳酸钠和酸可反应生成二氧化碳；
（5）据硫在氧气中燃烧的现象回答，二氧化硫溶于水并可与碱性溶液反应，铁丝在氧气中燃烧时集气瓶底部要放一些水或沙子．
解答 解：（1）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，属于固体加热型，故选发生装置A，氧气可使带火星的木条复燃，所以验满时将带火星的木条放在瓶口，观察到木条复燃则满了；
（2）浓盐酸具有挥发性，可挥发出氯化氢气体溶于水形成盐酸，酸性溶液可使石蕊变红，所以将制得的H2通入F装置，紫色石蕊试液变红，可能是H2中混有了氯化氢气体，锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，反应方程式是Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑；
（3）二氧化碳可与碱性溶液反应，所以可与饱和石灰水或氢氧化钠溶液反应，与食盐水不反应；而同温度下，氢氧化钙的溶解度远远小于氢氧化钠，所以用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳更彻底，效果更好；
（4）二氧化碳与氢氧化钠溶液 反应生成碳酸钠，碳酸钠和酸可反应生成二氧化碳，所以要重新得到二氧化碳，可向反应后的溶液中滴加稀盐酸或稀硫酸；
（5）硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体；二氧化硫有毒，所以从环保角度考虑，可在集气瓶底部放一些水或氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液等，若用G装置做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底部破裂，是因为实验前在集气瓶底未放水或沙子；
故答案为：（1）A； 木条复燃；
（2）氯化氢；Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑；
（3）C；
（4）稀盐酸（或稀硫酸）；
（5）发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体；在集气瓶底部放一些水或氢氧化钠溶液（合理均可）；瓶底未放水或铺细沙．
点评 本题考查知识较为全面，了解实验室制取气体的装置选取方法、物质燃烧时的现象和注意事项，气体的性质等知识，才能结合题意灵活解答．
点燃不纯氢气（混有空气）就可能发生爆炸，所以点燃H2前必须先检验纯度，纯净的氢气可以在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，反应的文字表达式（或化学方程式）为氢气+氧气$\stackrel{点燃}{→}$水．预热后对试管进行加热（2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O）
（1）观察到图甲浓硫酸中有气泡产生，蚊香熄灭，浓硫酸的作用是干燥二氧化碳，观察图乙中的现象是蚊香燃烧更剧烈，说明有氧气产生，由资料和实验可得出的结论是湿润的二氧化碳更容易和过氧化钠反应．
（2）某化学兴趣小组对以上甲、乙装置试管中加热后的成分进行探究分析．
[提出问题]加热后的试管中残留物成分是什么呢？
[提出猜想]猜想1：只有碳酸钠 猜想2：只有碳酸氢钠 猜想3：有碳酸钠和碳酸氢钠．
[查阅资料]①碳酸钠固体受热不分解．
②碳酸氢钠溶液中滴加氯化钙溶液无明显现象，而碳酸钠溶液中滴加氯化钙溶液有白色沉淀产生．
[实验探究]
| 实验内容 | 预测现象 | 结论 |
| 实验一：取一定量残留固体于试管中，加热一段时间后，冷却，称量 | 加热前后固体质量减少（“不变”或“减少”）． | 含有碳酸氢钠 |
| 实验二：取适量残留固体于试管中，加放蒸馏水充分振荡，滴入氯化钙溶液． | 溶液中产生白色沉淀 | 含有碳酸钠 |
| 结合实验一和实验二得出，猜想3正确． | ||
| A． | 二溴海因分子中C、H、O、N、Br原子个数比为5：6：2：2：2 | |
| B． | 二溴海因中氧元素的质量分数小于氮元素的质量分数 | |
| C． | 二溴海因中含有O2、N2、Br2、C5H6 | |
| D． | 二溴海因的相对分子质量为286g |
【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中．
【学生板演】该反应的化学方程式2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O．
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？
【假设猜想】针对疑问，太家纷纷提出猜想．甲组同学的猜想如下：
猜想一：只有Na2SO4猜想二：有Na2SO4和H2SO4
猜想三：Na2SO4和NaOH猜想四：有Na2SO4、H2SO4和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的，不合理的猜想是猜想四．
【实验探究】（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，溶液中一定没有氢氧化钠．
（2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaC12溶液、Na2CO3溶液，进行如下三个方案的探究．
| 实验方案 | 测溶液pH | 滴加Na2CO3溶液 | 滴加BaC12溶液 |
| 实验操作 |  |  |  |
| 实验现象 | 试纸变色，对比比色卡，pH＜7 | 产生气泡 | 产生白色沉淀 |
| 实验结论 | 溶液中有H2SO4 | 溶液中有H2SO4 | 溶液中有H2SO4 |
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定．同时指出实验探究（2）中存在两处明显错误，请大家反思．同学们经过反思发现了这两处错误：
①实验操作中的错误是把pH试纸浸入溶液中．
②实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是．硫酸、硫酸钠都能够和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡．
化学活动课上同学们对金属的性质及合金的成份进行了探究，请你参与．（1）取等质量的金属，分别加入足量稀硫酸，完成如表四组实验．
| 药品/序号 | A | B | C | D |
| 金属 | 铜粉 | 锌粉 | 锌粉 | 镁粉 |
| 稀硫酸 | 9.8%硫酸 | 19.6%硫酸 | 9.8%硫酸 | 9.8%硫酸 |
②根据表中ACD实验（选填序号），即可判断Mg、Cu、Zn三种金属的活动性顺序．
（2）探究合金的成份，某合金可能由Mg、Cu、Zn、Al四种金属中的两种组成．
[提出问题]合金由哪两种金属组成？
[实验探究]①取该合金m1g，在足量氧气中反应，生成固体质量为m2g，m1和m2的关系如图所示，则（m1-m2）g表示的意义是参加反应的氧气的质量．
②再向m2g的固体中加入稀硫酸，微热，固体全部溶解，得溶液M，继续进行如下实验，补充完成内容．
| 实验操作 | 实验现象 | 结论和化学方程式 |
| 向M中加入ag铁粉、搅拌 | 化学方程式：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ M中的溶质：CuSO4、H2SO4 | |
| 过滤，把所得固体洗涤、干燥，称其质量也为ag，并向此固体中加入稀硫酸 | 无明显现象 |
（3）根据上述实验总结金属的化学性质金属能与酸反应，能与氧气反应，金属还能与某些盐反应．
