Question

某興趣小組利用下列裝置進行O₂、CO₂的實驗室制法和有關性質(zhì)的研究．
（1）寫出下列編號儀器的名稱：①________，②________．
（2）甲同學要用高錳酸鉀來制取O₂，應選用圖中的________裝置（填編號），該反應的化學方程式是：________．當O₂收集滿并取出集氣瓶后，停止該實驗的正確操作的先后順序為________．
（3）查閱資料知：濃鹽酸具有揮發(fā)性，能揮發(fā)出氯化氫．
①乙同學用濃鹽酸和大理石在B裝置中反應，制取CO₂并檢驗其有關性質(zhì)時觀察到燒杯中紫色石蕊試液變紅．對這一變化的合理解釋有________（填序號）．
A．產(chǎn)生的CO₂直接使石蕊試液變紅
B．產(chǎn)生的CO₂與水反應生成H₂CO₃使石蕊試液變紅
C．揮發(fā)出的氯化氫溶于水使石蕊試液變紅
②乙同學將制得的氣體通入澄清的石灰水中，石灰水沒有變渾濁，其原因是________．
（4）丙同學用C裝置制取了一瓶無色、無味的氣體（純凈物），你推測該氣體可能是________，試用最簡便的方法證實你的推測________．
（5）丁同學用下圖所示裝置完成一系列的實驗．用實驗裝置的序號回答下列問題（尾氣處理裝置未給出）．
資料：白色的硫酸銅粉末遇水變成藍色．
①實驗室用儀器A、B可組合成制取氧氣的反應裝置，則發(fā)生反應的化學方程式為________．
②檢驗CO中混有的CO₂的裝置是________，除去CO中較多的CO₂，最好選裝置________．
③水煤氣含有CO、H₂、CO₂、H₂O．證明水煤氣中含有CO和H₂的實驗裝置的連接順序是→________→________→________→________→________→尾氣處理（從D～H中選擇）．

Answer 1

解：（1）根據(jù)常用儀器的名稱和用途可知這兩種儀器分別是：燒杯和錐形瓶．
故答案為：燒杯；錐形瓶．
（2）高錳酸鉀制取氧氣需要加熱，屬于“固體加熱型”，所以選擇A裝置制取氧氣，高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，方程式2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，收集氧氣完畢，要先移導管后熄燈，防止水倒吸入試管，引起試管炸裂；
故答案為：A； 2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；先移出水中的導管，后停止加熱．
（3）①酸性溶液可使石蕊變紅，濃鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)出的氯化氫溶于水形成鹽酸顯酸性，CO₂與水反應生成H₂CO₃，均可使石蕊溶液變紅，但二氧化碳本身不能使石蕊變色；
故答案為：BC．
②混在二氧化碳氣體中的氯化氫氣體與澄清石灰水中的氫氧化鈣發(fā)生中和反應，而使氣體二氧化碳不能與之發(fā)生反應，因此，澄清石灰水不能變渾濁；
故答案為：揮發(fā)出的HCl氣體與石灰水反應．
（4）C中的發(fā)生裝置和收集裝置的組合適合用固體和液體制取密度比空氣大的氣體，且題干中說明制取的是一瓶無色無味純凈的氣體．常見的有用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳、用雙氧水和二氧化錳制取氧氣；二氧化碳可用澄清的石灰水來檢驗，氧氣一般用帶火星的木條來檢驗．
故答案為：CO₂或O₂；將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水，若變渾濁，則是二氧化碳；或把帶火星的木條放在集氣瓶口，若復燃，則為氧氣．
（5）①用儀器A、B可組合成制取氧氣的反應裝置，應該是固體和液體的不加熱反應，所以是雙氧水和二氧化錳反應，方程式是：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；
故答案為：2H₂O₂2H₂O+O₂↑．
②檢驗CO中混有的CO₂應該用澄清石灰水；除去CO中較多的CO₂，最好選擇氫氧化鈉溶液．
故答案為：E；F．
③要證明水煤氣中含有H₂、CO，需要先排除水蒸氣和二氧化碳的干擾．
除二氧化碳用氫氧化鈉溶液，除水蒸氣用濃硫酸，故先通過F，再通過G，然后利用H₂和CO的還原性，通過H，轉(zhuǎn)化為水蒸氣和二氧化碳，當二氧化碳和水同時存在時，需先證明水的存在，所以再通過D，最后通過E．故實驗裝置的連接順序是FGHDE．
故答案為：FGHDE．
分析：（1）熟悉常見儀器，了解名稱；
（2）根據(jù)用高錳酸鉀來制取O₂是加熱反應選擇實驗裝置；根據(jù)反應物、反應條件、生成物寫出化學方程式；排水法收集氣體結(jié)束時，先移出水中的導管，后停止加熱；
（3）①根據(jù)濃鹽酸易揮發(fā)和二氧化碳的性質(zhì)及酸性溶液可使石蕊變紅進行解答；
②石灰水沒有變渾濁，說明通入的氣體不是純凈的二氧化碳；制取二氧化碳時使用具有較強揮發(fā)性的濃鹽酸，因此所產(chǎn)生的二氧化碳中混有氯化氫氣體；
（4）C中發(fā)生裝置為“固+液→氣”型，收集裝置為向上排空氣法，適合用固體和液體反應且制取密度比空氣大的氣體．
（5）①根據(jù)用儀器A、B可組合成制取氧氣的反應裝置，應該是固體和液體的不加熱反應選擇藥品，寫出方程式．
②檢驗CO中混有的CO₂應該用澄清石灰水；除去CO中較多的CO₂，最好選擇氫氧化鈉溶液．
③根據(jù)氣體具有的性質(zhì)和每個裝置所起的作用進行分析，一氧化碳和氫氣具有還原性，能將氧化銅還原為銅同時生成二氧化碳和水，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，水能使無水硫酸銅變藍；氫氣和一氧化碳不能直接證明，需將其轉(zhuǎn)化為易于檢驗的水合二氧化碳來證明，二氧化碳和水同時存在需要先檢驗水的存在．
點評：實驗室制取氧氣和二氧化碳的實驗是初中化學的重點內(nèi)容，與之相關的問題就成為考查的重點．