Question

16．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計的實驗裝置（如圖），既可用于制取氣體，又可用于驗證物質(zhì)性質(zhì)．
（1）當(dāng)打開K₁、關(guān)閉K₂時，利用Ⅰ、Ⅱ裝置可直接進(jìn)行的實驗是②（填序號）．
①大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳
②鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣
小明認(rèn)為在不改變Ⅰ、Ⅱ裝置的儀器及位置的前提下，該裝置可用于雙氧水制取并收集氧氣，他的做法是在裝置II中裝滿水后再進(jìn)行制取
實驗室也可以用高錳酸鉀制取氧氣，化學(xué)方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
（2）當(dāng)打開K₂、關(guān)閉K₁時，利用Ⅰ、Ⅲ裝置可驗證二氧化碳中含有水蒸氣，此時C中盛放的物質(zhì)是紫色石蕊試液，可以觀察到的現(xiàn)象是紫色變成紅色．
若要驗證生成的二氧化碳，此時C中盛放的試劑是氫氧化鈣溶液，
反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室是用鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣的；是用石灰石和稀鹽酸來制取二氧化碳的，因此不需要加熱．根據(jù)裝置II，進(jìn)入氣體的導(dǎo)管比較短，因此可以用來收集氫氣．該裝置還可用于雙氧水制取氧氣，由于氧氣的密度比空氣大，因此裝置II需要改進(jìn)，改用排水法收集氧氣．如果用雙氧水制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀制取氧氣不需要加熱進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)驗證二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸常用紫色石蕊試液，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)會生成碳酸鈣沉淀和水進(jìn)行分析．

解答 解：（1）由于裝置II中，進(jìn)入氣體的導(dǎo)管比較短，因此只能收集密度比空氣小的氣體，故選：②；如果要收集氧氣就必須改成排水法，用高錳酸鉀制取氧氣時，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，化學(xué)方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）當(dāng)打開K₂、關(guān)閉K₁時，可驗證二氧化碳的性質(zhì)，二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊試液變成紅色；若要驗證生成的二氧化碳，此時C中盛放的試劑是氫氧化鈣溶液，氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
故答案為：（1）②，在裝置II中裝滿水后再進(jìn)行制取，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）紫色石蕊試液，紫色變紅色，氫氧化鈣溶液，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．

點(diǎn)評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．