Question

某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分．该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想．
提出猜想：
猜想1：该气体为CO₂．
猜想2：

 

．
猜想3：该气体为CO₂和SO₂的混合气体．
为了验证猜测，该小组设计实验加以探究：
实验探究：
该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入，则：

（1）B中应该装下列

 

试剂（填编号）．
A．NaOH溶液  B．酸性KMnO₄溶液  C．盐酸  D．澄清石灰水
（2）B中溶液的作用是：

 

．
（3）D中澄清石灰水的作用是：

 

．
通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：
①A中品红溶液褪色
②C中品红溶液不褪色
③D中澄清石灰水变浑浊
得出结论：

 

．
（4）由上述现象该小组同学得出的结论为：

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：猜想：气体通入澄清石灰水，发现变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，说明气体为SO₂，CO₂中一种或两种；
由装置图可知，该实验原理为：检验SO₂用品红溶液，品红溶液褪色说明含有SO₂；检验CO₂用澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明含有CO₂，由于SO₂影响CO₂检验，故先检验SO₂，后检验CO₂，检验CO₂之前用试剂SO₂除去，但选择试剂不能吸收CO₂，不能引入CO₂，
（1）装置B的作用是除去SO₂，防止影响CO₂检验，选择试剂吸收二氧化硫，不能吸收CO₂，不能引入CO₂；
（2）装置B的目的是除去二氧化硫气体，避免二氧化硫对二氧化碳检验的干扰；
（3）在排除SO₂情况下，检验CO₂用澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明含有CO₂；
（4）①A中品红褪色，说明气体含有SO₂；②C中品红不褪色且③D中澄清石灰水变浑浊，说明含有气体中含有CO₂，故该气体是SO₂，CO₂的混合气体．

解答： 解：猜想：气体通入澄清石灰水，发现变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，说明气体为SO₂，CO₂中一种或两种，故该气体可能是SO₂气体；该气体可能是CO₂气体； 该气体可能是SO₂、CO₂的混合气体．
故答案为：该气体是SO₂气体；
（1）装置B的作用是除去SO₂，防止影响CO₂检验，
A．氢氧化钠溶液与二氧化碳、二氧化硫都反应，无法检验二氧化碳达到存在情况，故A错误；
B．酸性高锰酸钾溶液氧化二氧化硫为硫酸，不吸收二氧化碳，故B正确；
C．盐酸不能和二氧化硫、二氧化碳反应，不能吸收二氧化硫，故C错误；
D．澄清石灰水和二氧化碳、二氧化硫都能反应，不能检验二氧化碳的存在，故D错误；
故答案为：B；
（2）装置A用于检验二氧化硫，装置D用于检验二氧化碳，检验二氧化碳前需要除去混合气体中的二氧化硫，所以装置B是用于除去二氧化硫，装置C是检验二氧化硫是否除尽，
故答案为：除去SO₂气体；
（3）在排除SO₂情况下，检验CO₂用澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明含有CO₂，装置D中澄清石灰水作用是检验CO₂的存在；
故答案为：检验该气体中是否含有CO₂；
（4）①A中品红褪色，说明气体含有SO₂，②C中品红不褪色且③D中澄清石灰水变浑浊，说明含有气体中含有CO₂，故该气体是SO₂，CO₂的混合气体，
故答案为：该气体是SO₂，CO₂的混合气体．

点评：本题考查物质的检验与物质组成的测定、对实验装置的理解、元素化合物性质等知识，题目难度中等，掌握元素化合物的性质是解题的关键，注意掌握物质性质实验方案的设计原则，试题培养了学生的分析、理解能力及化学实验能力．