Question

某兴趣小组利用下列装置进行O₂、CO₂的实验室制法和有关性质的研究．
（1）写出下列编号仪器的名称：①________，②________．
（2）甲同学要用高锰酸钾来制取O₂，应选用图中的________装置（填编号），该反应的化学方程式是：________．当O₂收集满并取出集气瓶后，停止该实验的正确操作的先后顺序为________．
（3）查阅资料知：浓盐酸具有挥发性，能挥发出氯化氢．
①乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应，制取CO₂并检验其有关性质时观察到烧杯中紫色石蕊试液变红．对这一变化的合理解释有________（填序号）．
A．产生的CO₂直接使石蕊试液变红
B．产生的CO₂与水反应生成H₂CO₃使石蕊试液变红
C．挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红
②乙同学将制得的气体通入澄清的石灰水中，石灰水没有变浑浊，其原因是________．
（4）丙同学用C装置制取了一瓶无色、无味的气体（纯净物），你推测该气体可能是________，试用最简便的方法证实你的推测________．
（5）丁同学用下图所示装置完成一系列的实验．用实验装置的序号回答下列问题（尾气处理装置未给出）．
资料：白色的硫酸铜粉末遇水变成蓝色．
①实验室用仪器A、B可组合成制取氧气的反应装置，则发生反应的化学方程式为________．
②检验CO中混有的CO₂的装置是________，除去CO中较多的CO₂，最好选装置________．
③水煤气含有CO、H₂、CO₂、H₂O．证明水煤气中含有CO和H₂的实验装置的连接顺序是→________→________→________→________→________→尾气处理（从D～H中选择）．

Answer 1

解：（1）根据常用仪器的名称和用途可知这两种仪器分别是：烧杯和锥形瓶．
故答案为：烧杯；锥形瓶．
（2）高锰酸钾制取氧气需要加热，属于“固体加热型”，所以选择A装置制取氧气，高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，方程式2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，收集氧气完毕，要先移导管后熄灯，防止水倒吸入试管，引起试管炸裂；
故答案为：A； 2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；先移出水中的导管，后停止加热．
（3）①酸性溶液可使石蕊变红，浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢溶于水形成盐酸显酸性，CO₂与水反应生成H₂CO₃，均可使石蕊溶液变红，但二氧化碳本身不能使石蕊变色；
故答案为：BC．
②混在二氧化碳气体中的氯化氢气体与澄清石灰水中的氢氧化钙发生中和反应，而使气体二氧化碳不能与之发生反应，因此，澄清石灰水不能变浑浊；
故答案为：挥发出的HCl气体与石灰水反应．
（4）C中的发生装置和收集装置的组合适合用固体和液体制取密度比空气大的气体，且题干中说明制取的是一瓶无色无味纯净的气体．常见的有用大理石和稀盐酸制取二氧化碳、用双氧水和二氧化锰制取氧气；二氧化碳可用澄清的石灰水来检验，氧气一般用带火星的木条来检验．
故答案为：CO₂或O₂；将产生的气体通入澄清的石灰水，若变浑浊，则是二氧化碳；或把带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则为氧气．
（5）①用仪器A、B可组合成制取氧气的反应装置，应该是固体和液体的不加热反应，所以是双氧水和二氧化锰反应，方程式是：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；
故答案为：2H₂O₂2H₂O+O₂↑．
②检验CO中混有的CO₂应该用澄清石灰水；除去CO中较多的CO₂，最好选择氢氧化钠溶液．
故答案为：E；F．
③要证明水煤气中含有H₂、CO，需要先排除水蒸气和二氧化碳的干扰．
除二氧化碳用氢氧化钠溶液，除水蒸气用浓硫酸，故先通过F，再通过G，然后利用H₂和CO的还原性，通过H，转化为水蒸气和二氧化碳，当二氧化碳和水同时存在时，需先证明水的存在，所以再通过D，最后通过E．故实验装置的连接顺序是FGHDE．
故答案为：FGHDE．
分析：（1）熟悉常见仪器，了解名称；
（2）根据用高锰酸钾来制取O₂是加热反应选择实验装置；根据反应物、反应条件、生成物写出化学方程式；排水法收集气体结束时，先移出水中的导管，后停止加热；
（3）①根据浓盐酸易挥发和二氧化碳的性质及酸性溶液可使石蕊变红进行解答；
②石灰水没有变浑浊，说明通入的气体不是纯净的二氧化碳；制取二氧化碳时使用具有较强挥发性的浓盐酸，因此所产生的二氧化碳中混有氯化氢气体；
（4）C中发生装置为“固+液→气”型，收集装置为向上排空气法，适合用固体和液体反应且制取密度比空气大的气体．
（5）①根据用仪器A、B可组合成制取氧气的反应装置，应该是固体和液体的不加热反应选择药品，写出方程式．
②检验CO中混有的CO₂应该用澄清石灰水；除去CO中较多的CO₂，最好选择氢氧化钠溶液．
③根据气体具有的性质和每个装置所起的作用进行分析，一氧化碳和氢气具有还原性，能将氧化铜还原为铜同时生成二氧化碳和水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，水能使无水硫酸铜变蓝；氢气和一氧化碳不能直接证明，需将其转化为易于检验的水合二氧化碳来证明，二氧化碳和水同时存在需要先检验水的存在．
点评：实验室制取氧气和二氧化碳的实验是初中化学的重点内容，与之相关的问题就成为考查的重点．