Question

1．（1）人們使用天然氣（主要成分為甲烷）過(guò)程中要注意通風(fēng)，如果氧氣不足會(huì)產(chǎn)生一氧化碳，使人中毒．某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室利用下列實(shí)驗(yàn)裝置，在老師指導(dǎo)下制取氧氣和甲烷，并檢驗(yàn)甲烷燃燒后的氣體產(chǎn)物．
①小王用加熱無(wú)水醋酸鈉和堿石灰固體中的氫氧化鈉反應(yīng)生成甲烷，發(fā)生裝置應(yīng)選擇圖1中的A（填字母）．

②小李用一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳固體制取并收集一瓶干燥的氧氣，請(qǐng)從圖1選擇裝置圖，正確的組裝順序?yàn)镃FD（填字母），反應(yīng)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
③下面是小張對(duì)甲烷在氧氣中燃燒后的氣體產(chǎn)物進(jìn)行驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)．（圖2）（假定每步均完全反應(yīng)）請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
將燃燒后氣體產(chǎn)物進(jìn)行驗(yàn)證	甲中的白色固體變藍(lán)	燃燒產(chǎn)物中有H2O
	乙裝置質(zhì)量增加	燃燒產(chǎn)物中有CO2，乙瓶中反應(yīng)方程式2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
	丁中玻璃管內(nèi)固體紅色變成黑色、戊中石灰水變渾濁	燃燒產(chǎn)物中有CO，丁中玻璃管內(nèi)反應(yīng)方程式 Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO2

（2）請(qǐng)你參與鑒別澄清石灰水和氫氧化鈉溶液的實(shí)驗(yàn)操作題．
[提出問(wèn)題]如何鑒別兩種無(wú)色溶液？
[實(shí)驗(yàn)方案]小林等幾位同學(xué)進(jìn)行了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)你回答下列問(wèn)題：

①C組實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
②其中不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茿、B（填字母）；
③D組實(shí)驗(yàn)中變渾濁的原溶液是澄清石灰水或Ca（OH）₂溶液．
[繼續(xù)探究]實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小林同學(xué)將A、B、C、D四組試管中的物質(zhì)全部倒入同一個(gè)干凈的燒杯中，充分反應(yīng)后，得到無(wú)色澄清透明的溶液，對(duì)該溶液的成分又進(jìn)行了探究．
[提出問(wèn)題]該溶液中除水、酚酞外還含有哪些物質(zhì)？
[查閱資料]氯化鈣溶液呈中性．
[猜想與假設(shè)]Ⅰ．NaCl、CaCl₂Ⅱ．NaCl、CaCl₂Ⅲ．NaCl、CaCl₂、NaOH
[反思與拓展]上述猜想與假設(shè)中只有一個(gè)不成立，它是Ⅲ（填序號(hào)）．

Answer 1

分析 （1）制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集；氧氣可以用濃硫酸干燥，收集干燥的氧氣必須用向上排空氣法收集，不能用排水法．用無(wú)水醋酸鈉（化學(xué)式為CH₃COONa）和堿石灰固體混合加熱制取甲烷，因此需要加熱；醋酸鈉與氫氧化鈉反應(yīng)生成甲烷和碳酸鈉．由題目的信息可知：無(wú)水硫酸銅吸水后變藍(lán)，常用于吸收水和驗(yàn)證水的存在，因此甲裝置是檢驗(yàn)水的，乙裝置質(zhì)量增加說(shuō)明有二氧化碳生成，如果將甲、乙裝置順序進(jìn)行交換，則不能驗(yàn)證燃燒產(chǎn)物中有水生成，因?yàn)闅溲趸�鈉溶液中有水；丁中玻璃管內(nèi)固體顏色變化是紅色變成黑色，戊中澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明生成了鐵和二氧化碳，即一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，配平即可；
（2）【實(shí)驗(yàn)方案】①根據(jù)碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉來(lái)分析；
②根據(jù)反應(yīng)的現(xiàn)象進(jìn)行鑒別；
③根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀分析；
【猜想與假設(shè)】根據(jù)反應(yīng)的程度分析溶質(zhì)的成分；
【反思與拓展】根據(jù)現(xiàn)象得到無(wú)色澄清透明的溶液分析猜想的合理性

解答 解：（1）①用無(wú)水醋酸鈉（化學(xué)式為CH₃COONa）和堿石灰固體混合加熱制取甲烷，因此需要加熱；醋酸鈉與氫氧化鈉反應(yīng)生成甲烷和碳酸鈉；故答案為：A；
②如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集；氧氣可以用濃硫酸干燥，收集干燥的氧氣必須用向上排空氣法收集；故答案為：CFD；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
③已知“燃燒產(chǎn)物中有CO₂”，乙瓶中為氫氧化鈉溶液，故反應(yīng)化學(xué)方程式為2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；而“丁中玻璃管內(nèi)固體紅色變成黑色、戊中石灰水變渾濁”，則說(shuō)明氣體產(chǎn)物中有一氧化碳，故丁中玻璃管內(nèi)反應(yīng)方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）【實(shí)驗(yàn)方案】①碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成白色的碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，反應(yīng)的現(xiàn)象為：生成白色沉淀；其化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
②A方案都反應(yīng)，但都無(wú)現(xiàn)象，故不能鑒別；B方案都變成紅色，故不能鑒別；而C和D都能出現(xiàn)不同的現(xiàn)象，因此不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茿、B；
③二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀，而和氫氧化鈉反應(yīng)物現(xiàn)象，故D組實(shí)驗(yàn)中變渾濁的原溶液是石灰水；
【猜想與假設(shè)】若恰好完全反應(yīng)，則只含有反應(yīng)產(chǎn)生的氯化鈉和氯化鈣；
【反思與拓展】Ⅲ的猜想中含有氫氧化鈉，能夠使酚酞試液變成紅色，而現(xiàn)象得到無(wú)色澄清透明的溶液，因此Ⅲ不合理；
故答案為：
（1）①A．
②CFD，2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．③

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
將燃燒后氣體產(chǎn)物進(jìn)行驗(yàn)證
		2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
		Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO2

（2）[實(shí)驗(yàn)方案]①Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；②A、B；③澄清石灰水或Ca（OH）₂溶液．
[猜想與假設(shè)]NaCl、CaCl₂；[反思與拓展]Ⅲ

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查了氣體的制取裝置和收集裝置的選擇、氣體的干燥，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫等，綜合性比較強(qiáng)；還考查了常見(jiàn)物質(zhì)的鑒別，在做此類題時(shí)，首先弄清所要鑒別的物質(zhì)的不同性質(zhì)，然后選擇適當(dāng)?shù)脑噭┻M(jìn)行鑒別，出現(xiàn)不同的現(xiàn)象，在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分時(shí)，除考慮生成物外還需考慮反應(yīng)物的過(guò)量問(wèn)題．