Question

某化學實驗小組的同學利用下列裝置進行常見氣體的實驗室制法和有關性質的研究。

（1）寫出標號儀器的名稱：①            ，②            。
（2）甲同學選用A裝置制取氧氣，該反應的化學方程式是                             。待集氣瓶里的水排完以后，應當                     ，小心地把集氣瓶移出水槽，    放在桌面上。檢驗集氣瓶中收集的氣體是氧氣的方法為                                   。
（3）乙同學選用B裝置制二氧化碳，并檢驗二氧化碳的某些性質。若選用濃鹽酸和大理石制二氧化碳，該反應的化學方程式為                                  ，使石蕊溶液變紅的酸的化學式為               。
（4）已知：水煤氣中含有CO、H₂、CO₂、H₂O；白色的硫酸銅粉末遇水變藍。丙同學欲用下列裝置證明水煤氣中含有CO和H₂（裝置中藥品均足量），應將水煤氣依次通過    →    →
    →    →    →尾氣處理（選填字母，每個裝置限用一次）。

Answer 1

（1）①酒精燈    ②長頸漏斗   
（2）2KMnO₄       K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑   在水面下用玻璃片蓋住瓶口    正      
將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復燃，證明集氣瓶中收集的氣體是氧氣
（3）CaCO₃ + 2HCl       CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O    H₂CO₃、HCl
（4）EFGCD

解析試題分析：（1）根據實驗室常用儀器回答，圖中儀器①的名稱是酒精燈，儀器②的名稱是長頸漏斗。
（2）由于裝置A屬于固體加熱型裝置，且管口放有一團棉花，故若用此裝置制取氧氣，應選的原料為高錳酸鉀；高錳酸鉀在受熱的條件下分解，生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，故反應的化學方程式為2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；待集氣瓶里的水排完以后，應當在水面下用玻璃片蓋住瓶口，再小心地把集氣瓶移出水槽，正放在桌面上（由于氧氣的密度比空氣大）。由于氧氣具有助燃性，能使帶火星的小木條復燃，故可將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復燃，證明集氣瓶中收集的氣體是氧氣。
（3）實驗室制取二氧化碳，一般選用石灰石或大理石和稀鹽酸在常溫下反應，生成氯化鈣、水和二氧化碳，故反應的方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；由于生成的二氧化碳能與水反應，生成碳酸，而碳酸顯酸性，故能使紫色石蕊試液變紅；而且由于本題使用的是濃鹽酸，濃鹽酸有揮發性，故生成的二氧化碳氣體中會混有氯化氫，氯化氫極易溶于水，生成鹽酸，鹽酸也能使紫色石蕊試液變紅，故使石蕊溶液變紅的酸為H₂CO₃和HCl。
（4）證明水煤氣中含有H₂、CO，由于它們本身不太容易驗證，故一般情況下，需要將其轉化為水和二氧化碳來驗證，這就需要先排除原混合物中的水蒸氣和二氧化碳對實驗驗證的干擾；除二氧化碳可用氫氧化鈉溶液，除水蒸氣可用濃硫酸，當要同時除去二氧化碳和水時，要后除水，故要先通過E，再通過F，然后利用H₂和CO的還原性，通過G，將其轉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C，最后通過D，故實驗裝置的連接順序是EFGCD。
考點：常用氣體的發生裝置和收集裝置與選取方法，實驗室制取氧氣的反應原理，實驗室制取二氧化碳的反應原理，書寫化學方程式，常見氣體的檢驗與除雜方法，物質的鑒別、推斷
點評：熟記氧氣和二氧化碳的實驗室制法、原理和操作注意事項，是解題的關鍵；此外，對于常見氣體的檢驗，要依據氣體的性質進行解答，特別需要注意的是，當檢驗二氧化碳和水時需要先檢驗水的存在，除去二氧化碳和水時需要先除去二氧化碳后除水。