Question

某化學興趣小組為了探究常溫下某非金屬氧化物形成的未知氣體的成分，將氣體通入澄清石灰水，發現澄清石灰水變渾濁，持續通入發現渾濁又變澄清，由此該小組成員對氣體的成分提出猜想．
Ⅰ【提出猜想】
猜想1：只有SO₂氣體
猜想2：只有CO₂氣體
猜想3：

 

．
Ⅱ為了驗證猜想，該小組設計實驗加以探究：
【實驗探究】
該小組同學按如圖所示裝置，將氣體從a端通入，則：

（1）B中應該裝下列

 

試劑（填編號）．
A．NaCl溶液  B．KMnO₄溶液   C．鹽酸   D．澄清石灰水
（2）A中品紅溶液的作用是：

 

．C中品紅溶液的作用是：

 

．
（3）D中澄清石灰水的作用是：

 

．
（4）通過該實驗，該小組同學觀察到以下三個實驗現象：
①A中品紅溶液退色　②C中品紅溶液退色　③D中澄清石灰水變渾濁
由上述現象該小組同學確認猜想1正確，你認為

 

（填正確、錯誤、不一定）理由是（填正確不用答）
（5）通過該實驗，該小組同學觀察到以下三個實驗現象，
①A中品紅溶液退色　②C中品紅溶液不退色　③D中澄清石灰水變渾濁
由此可以確定上述那個猜想正確

 

．
（6）如果只驗證猜想2，有同學認為上述A、B、C三個裝置不需要，你認為可行嗎？闡述你的理由：

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：氣體通入澄清石灰水，發現變渾濁，持續通入發現渾濁又變澄清，說明氣體為SO₂，CO₂中一種或兩種；
由裝置圖可知，該實驗原理為：檢驗SO₂用品紅溶液，品紅溶液褪色說明含有SO₂；檢驗CO₂用澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，說明含有CO₂，由于SO₂影響CO₂檢驗，故先檢驗SO₂，后檢驗CO₂，檢驗CO₂之前用試劑SO₂除去，但選擇試劑不能吸收CO₂，不能引入CO₂，
（1）裝置B的作用是除去SO₂，防止影響CO₂檢驗，選擇試劑吸收二氧化硫，不能吸收CO₂，不能引入CO₂；
（2）裝置A檢驗二氧化硫氣體，B吸收二氧化硫，C檢驗二氧化硫是否被吸收徹底；
（3）在排除SO₂情況下，檢驗CO₂用澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，說明含有CO₂；
（4）A中品紅褪色，說明氣體含有SO₂，C中品紅褪色，則二氧化硫沒有被B吸收干凈，二氧化硫也可以使石灰水變渾濁；
（5）①A中品紅溶液退色，說明氣體含有SO₂，②C中品紅溶液不退色，則二氧化硫沒有被B吸收干凈；　③D中澄清石灰水變渾濁，則含有二氧化碳氣體；
（6）只證明只有CO₂氣體，可以先將可能存在的二氧化硫用足量高錳酸鉀吸收，排除干擾，再用石灰水檢驗二氧化碳即可，據此回答．

解答： 解：氣體通入澄清石灰水，發現變渾濁，持續通入發現渾濁又變澄清，說明氣體為SO₂，CO₂中一種或兩種；
由裝置圖可知，該實驗原理為：檢驗SO₂用品紅溶液，品紅溶液褪色說明含有SO₂；檢驗CO₂用澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，說明含有CO₂，由于SO₂影響CO₂檢驗，故先檢驗SO₂，后檢驗CO₂，檢驗CO₂之前用試劑SO₂除去，但選擇試劑不能吸收CO₂，不能引入CO₂，
（1）猜想：氣體通入澄清石灰水，發現變渾濁，持續通入發現渾濁又變澄清，說明氣體為SO₂，CO₂中一種或兩種，故該氣體可能是SO₂氣體；該氣體可能是CO₂氣體； 該氣體可能是SO₂、CO₂的混合氣體．
故答案為：SO₂、CO₂的混合氣體；
（2）根據實驗原理知道，裝置A中的品紅是檢驗二氧化硫氣體是否存在的，B是用來吸收二氧化硫氣體的，C是檢驗二氧化硫是否被B吸收徹底的，故答案為：檢驗二氧化硫是否存在；檢驗二氧化硫是否被C除盡；
（3）B將存在的二氧化硫吸收干凈，C不變紅，檢驗CO₂用澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，說明含有CO₂，所以D的作用是：檢驗二氧化碳是否存在，故答案為：檢驗二氧化碳是否存在；
（4）A中品紅褪色，說明氣體含有SO₂，C中品紅褪色，則二氧化硫沒有被B吸收干凈，在排除SO₂情況下，二氧化硫也可以使D中的石灰水變渾濁，不一定含二氧化碳，故答案為：不一定；
（5）①A中品紅溶液退色，說明氣體含有SO₂，②C中品紅溶液不退色，則二氧化硫沒有被B吸收干凈；　③D中澄清石灰水變渾濁，則含有二氧化碳氣體，所以該氣體是SO₂、CO₂的混合氣體，故答案為：猜想三；
（6）因為二氧化硫也可以使石灰水變渾濁，若只證明只有CO₂氣體，可以先將可能存在的二氧化硫用足量高錳酸鉀吸收，排除二氧化硫的干擾，最后再用石灰水是否變渾濁檢驗二氧化碳即可，A、B、C三個裝置至少需要兩個，先放高錳酸鉀，再放品紅，故答案為：不可行；二氧化硫也可以使石灰水變渾濁．

點評：本題是一道實驗方案設計題，注意二氧化碳和二氧化硫的性質以及檢驗方法是關鍵，考查學生實驗探究和分析能力，難度大．