Question

3．實驗室開放日，某化學興趣小組的同學在老師的指導下，設計了如下實驗裝置進行氣體制取和性質的探究，請回答有關問題：

（1）寫出圖中儀器名稱：a鐵架臺，b酒精燈．
（2）實驗室制取氧氣時，可選用的發(fā)生裝置是A（或B）（填寫裝置的字母代號，下同），實驗室制取二氧化碳氣體時，應選擇的發(fā)生裝置A收集裝置是C．
（3）如圖E所示，向燒杯中傾倒二氧化碳，下層 蠟燭先熄滅，上層蠟燭紅熄滅，說明二氧化碳具有的性質是不能燃燒、不支持燃燒且密度比空氣的大，因此，二氧化碳可用于滅火．
（4）同學用圖中A、F、G裝置組合制取干燥純凈的二氧化碳氣體并驗證相關性質．
①為除去CO₂中混有HCl的氣體，F(xiàn)裝置中盛有飽和碳酸氫鈉溶液（填試劑名稱）；
②要得到干燥的CO₂，G裝置因盛放濃硫酸（填試劑名稱）；
③請說明裝置F、G中試劑不能交換的原因：交換后得不到干燥的氣體；
④驗證二氧化碳氣體相關性質時，如果F中盛有澄清石灰水，裝置G中盛有紫色石蕊試液，不考慮裝置A中生成的二氧化碳所含其它雜質，則F中發(fā)生的化學反應方程式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O，則G反應現(xiàn)象是紫色石蕊試液變紅．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)常用儀器回答；
（2）根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件選擇發(fā)生裝置，依據(jù)氧氣的密度和溶解性選擇收集裝置；
（3）依據(jù)實驗現(xiàn)象分析二氧化碳的性質，并據(jù)其性質確定其用途；
（4）氯化氫能和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳等，而二氧化碳則不和其反應，可除去CO₂中混有的HCl氣體，濃硫酸可除去水蒸氣；二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊試液變紅．

解答 解：（1）標號儀器a是鐵架臺，b是酒精燈；
（2）用氯酸鉀和二氧化錳混合制取氧氣時，需要加熱，故選發(fā)生裝置B，用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣屬于固液在常溫下反應制取氣體，發(fā)生裝置選A；實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳氣體時，屬于固液在常溫下反應制取氣體，應選擇的發(fā)生裝置A，二氧化碳的密度比空氣大，溶于水，收集裝置選C；
（3）根據(jù)題意，向燒杯中傾倒二氧化碳，下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，說明二氧化碳不燃燒、不支持燃燒且密度比空氣大，據(jù)此性質二氧化碳可用于滅火；
（4）同學用圖中A、F、G裝置組合制取干燥純凈的二氧化碳氣體并驗證相關性質．
①氯化氫能和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳等，而二氧化碳則不和其反應，因此為除去CO₂中混有的HCl氣體，F(xiàn)裝置中盛有飽和碳酸氫鈉溶液；
②要得到干燥的CO₂，應用濃硫酸進行干燥；
③若先用濃硫酸進行干燥，那么在除去氯化氫氣體時又會帶出水蒸氣；
④二氧化碳和澄清石灰水反應的化學反應方程式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊試液變紅；
故答案為：（1）鐵架臺；酒精燈；
（2）A或B；A；C；
（3）不燃燒、不支持燃燒；滅火；
（4）①飽和碳酸氫鈉溶液；②濃硫酸；③交換后得不到干燥的氣體；④CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；紫色石蕊試液變紅．

點評 本題主要考查化學反應式的書寫、實驗裝置的選取、氣體雜質的去除以及相關問題，需要同學們熟悉常見實驗和儀器，氣體從溶液中出來會帶來水蒸氣，所以除雜時水蒸氣最后除，并掌握二氧化碳的性質，明確物質的性質決定用途．