Question

21．（2009?黃石）小明、小華和小林三位同學利用下圖所示裝置在實驗室制取O₂和CO₂，并對它們的有關性質進行研究，請回答下列問題．

（1）小明同學用KMnO₄固體制取O₂，應選用上圖中的裝置（填編號），
該反應的化學方程式為；當O₂收集滿并取出集氣瓶后，停止該實驗的正確操作方法是．
（2）小華同學用濃HCl與大理石在C裝置中反應，制取CO₂并檢驗其有關性質，觀察到燒杯中紫色石蕊試液變紅，對這一現象的解釋不合理是（填序號）．
a．產生的CO₂直接使石蕊變紅
b．產生的CO₂與H₂O反應生成H₂CO₃，使紫色石蕊試液變紅
c．揮發出的氯化氫溶于水，使紫色石蕊試液變紅
（3）小林同學用A裝置制取了一瓶無色無味純凈的氣體，它制取的氣體可能；試用最簡便的方法驗證他制取的氣體．

Answer 1

【答案】分析：（1）用KMnO₄固體制取O₂，是固體的加熱反應，據此選擇實驗發生裝置；然后根據反應物是KMnO₄和反應條件是加熱寫出化學反應式；實驗結束時，為防止水倒流入試管，要先移出導管，再熄滅酒精燈；
（2）先觀察圖形，可知C裝置的燒杯中盛放的是石蕊試液，它遇酸變紅．然后在選項abc中哪一個的解釋不合理，就選哪一個；
（3）裝置A適合固體和液體在常溫下反應，我們所了解的氣體中的氧氣和二氧化碳都可以在此裝置中制取，據此寫出可制取的氣體；根據制取的氣體的性質，選擇驗滿的方法．
解答：解：（1）用KMnO₄固體制取O₂，是固體的加熱反應，所以我們可以用裝置B作為實驗裝置；根據反應物是高錳酸鉀、反應條件是加熱寫出化學反應式是：2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；實驗結束時，為防止水倒流入試管，引起試管炸裂，要先移出導管，再熄滅酒精燈．故答案為：B、2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑、先把導氣管移出水面，再熄滅酒精燈；
（2）從圖示可知，C裝置的燒杯中盛放的是石蕊試液，它遇酸變紅．二氧化碳不能直接使石蕊試液變紅，所以a不合理；產生的CO₂與H₂O反應生成H₂CO₃，使紫色石蕊試液變紅，是正確的；揮發出的氯化氫溶于水，使溶液呈酸性，使紫色石蕊試液變紅，是正確的．故選a；
（3）裝置A適合固體和液體在常溫下反應，氧氣和二氧化碳都可以在此裝置中制取．過氧化氫液體與二氧化錳固體反應制取氧氣．大理石固體和稀鹽酸液體反應制取二氧化碳氣體．所以它制取的氣體可能是CO₂或O₂；我們可以根據氧氣支持燃燒，二氧化碳不支持燃燒的特點來檢驗是哪種氣體，可用燃著的木條伸入集氣瓶中，若木條熄滅為CO₂，若木條燃燒更旺為O₂．
故答案為：CO₂或O₂、用燃著的木條伸入集氣瓶中，若木條熄滅為CO₂，若木條燃燒更旺為O₂．
點評：本題主要考查實驗裝置的選取和化學方程式的書寫，同學們應了解反應物的狀態、反應條件與實驗裝置之間的關系．