Question

【题目】(1)下图所示的仪器和装置，可用于实验室制取某些气体。

①用高锰酸钾制取氧气的发生装置可选择上图中的________(填标号)进行组合。

②实验室制取二氧化碳的化学方程式为____________。用 F 收集二氧化碳时，通入二氧化碳 一段时间后，接下来的操作是：________，移出导气管，盖上玻璃片。

(2)化学小组在老师的指导下进行某种金属制取的趣味实验，具体操作如下： 取一张滤纸(含 C、H、O)用 FeCl3 浓溶液浸润，在酒精灯上烘干后点燃，滤纸最终转化为黑色物质。请你参与以下对实验所得黑色物质成分验证的后续探究。从质量守恒的角度分析，趣味实验所要制取的金属是________。若用物理方法检验该 金属的方法是________。

（实验 1） 取适量的黑色物质于试管中，加入适量的稀硫酸或稀盐酸，观察到有连续的微小气泡产生。

①由化学变化引起气泡产生的可能原因是：________(用化学方程式表示)。

②老师提示：黑色物质中还可能含有碳单质，该成分有吸附性，会吸附空气。化学小组认为：根据实验现象，得出“黑色物质中含有某种金属”不够严谨，需补充一个对比实验，具体做法是________。经对比，证实黑色物质中含有该金属。

（实验 2） 取适量的黑色物质放在燃烧匙中，点燃后伸入收集有氧气的集气瓶中， 如图所示。

③实验过程说明含有所要制取金属的现象是________。

④若要确定黑色物质中含有碳，可在上述实验的基础进一步操作：________。

（实验 3）

⑤再设计一个不同于以上方法的实验，证明黑色物质中含有所要制取的金属： _______(写出实验操作及可能的现象)。

Answer 1

【答案】ABCE 2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2 将燃着的小木条放在集气瓶口，观察木条是否熄灭，若熄灭 Fe(或铁) 用磁铁靠近黑色物质，观察黑色物质是否能被吸引 Fe+2HCl=FeCl2+H2 (或Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ) 取等量的黑色碳粉于试管中，加入等量的稀硫酸或稀盐酸，观察碳粉是否溶解，是否有连续的微小气泡产生，若不溶解，且无气泡产生，证明黑色碳粉不溶于酸，且不与酸反应 剧烈燃烧，有大量火星，放出大量热，生成黑色物质 在燃烧完的集气瓶中滴入澄清石灰水， 取适量的黑色物质于试管中，加入适量的硝酸银，观察是否黑色粉末溶解，溶液是否由无色变为浅绿色，是否有银白色物质析出，再取等量黑色碳粉做对照实验，若黑色粉末溶解，溶液由无色变为浅绿色，有银白色物质析出，则黑色粉末中含有铁粉（答案不唯一，合理即可）。

【解析】

(1)根据高锰酸钾加热制氧气的发生装置，二氧化碳实验室制法的实验原理以及验满方法解答；

(2)根据质量守恒定律、铁的物理检验方法、铁的化学性质解答；

(1)用高锰酸钾制取氧气需要酒精灯加热，而且是固体反应物不需要分液漏斗，反应物装入试管中，用铁架台固定加热，故发生装置可选择ABCE进行组合；

实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸，化学方程式：2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2；

用F收集二氧化碳时，通入二氧化碳一段时间后，接下来的操作是：将燃着的小木条放在集气瓶口，观察木条是否熄灭，若熄灭，移出导气管，盖上玻璃片。

(2)根据质量守恒定律实质之一：化学反应前后，元素种类不变的原则，反应前是C、H、O、Fe、Cl元素，其中的金属元素是Fe，故趣味实验所要制取的金属是Fe(或铁)；

因为铁会被磁铁吸引，故若用物理方法检验该金属的方法是：用磁铁靠近黑色物质，观察黑色物质是否能被吸引。

实验1:因为黑色物质加入适量的稀硫酸或稀盐酸，观察到有连续的微小气泡产生，故由化学变化引起气泡产生的可能原因是：Fe+2HCl=FeCl2+H2 (或Fe+H2SO4=FeSO4+H2 )；

因老师提示：黑色物质中还可能含有碳单质，所以，可用黑色碳粉做对比实验，具体做法是：取等量的黑色碳粉于试管中，加入等量的稀硫酸或稀盐酸，观察碳粉是否溶解，是否有连续的微小气泡产生，若不溶解，且无气泡产生，证明黑色碳粉不溶于酸，且不与酸反应，上述产生气泡的黑色粉末中有金属存在。

实验2: 取适量的黑色物质放在燃烧匙中，点燃后伸入收集有氧气的集气瓶中，产生剧烈燃烧，有大量火星，放出大量热，生成黑色物质，说明含有要制取的金属；

若要确定黑色物质中含有碳，可在燃烧完的集气瓶中滴入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，说明黑色物质中含碳。

实验3:铁粉除和酸、氧气反应外，还与金属活动性比它弱的金属盐溶液反应，所以，设计实验的具体步骤为：取适量的黑色物质于试管中，加入适量的硝酸银，观察是否黑色粉末溶解，溶液是否由无色变为浅绿色，是否有银白色物质析出，再取等量黑色碳粉做对照实验，若黑色粉末溶解，溶液由无色变为浅绿色，有银白色物质析出，则黑色粉末中含有铁粉（答案不唯一，合理即可）。