Question

小明、小華和小林三位同學(xué)利用下圖所示裝置在實(shí)驗(yàn)室制取O₂和CO₂，并對它們的有關(guān)性質(zhì)進(jìn)行研究，請回答下列問題．
（1）小明同學(xué)用KMnO₄固體制取O₂，應(yīng)選用上圖中的

 

裝置（填編號），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

； 當(dāng)O₂收集滿并取出集氣瓶后，停止該實(shí)驗(yàn)的正確操作方法是

 

．
（2）小華同學(xué)用濃HCl與大理石在C裝置中反應(yīng)，制取CO₂并檢驗(yàn)其有關(guān)性質(zhì)，觀察到燒杯中紫色石蕊試液變紅，對這一現(xiàn)象的解釋不合理是

 

（填序號）．
a．產(chǎn)生的CO₂直接使石蕊試液變紅
b．產(chǎn)生的CO₂與H₂O反應(yīng)生成H₂CO₃，使石蕊試液變紅
c．揮發(fā)出的氯化氫溶于水，使石蕊試液變紅
（3）小林同學(xué)用A裝置制取了一瓶無色無味的氣體，他制取的氣體可能是

 

，
試用最簡便的方法驗(yàn)證他所制取的氣體

 

．

Answer 1

分析：（1）用KMnO₄固體制取氧氣需要在加熱的條件下進(jìn)行，發(fā)生裝置應(yīng)選“固+固

△

氣”型；當(dāng)收集滿并取出集氣瓶后，要先把導(dǎo)氣管從水槽中取出，再把酒精燈熄滅，以防止因試管中空氣氣壓變小水槽中的水倒流到試管中而使試管破裂．
（2）紫色石蕊試液具有遇酸性物質(zhì)變紅、遇堿性物質(zhì)變藍(lán)的特性，是常用的酸堿指示劑．濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體溶于水形成鹽酸具有酸性，生成的二氧化碳會(huì)和水反應(yīng)生成碳酸也顯酸性，它們都能使紫色石蕊試液變紅．
（3）A中發(fā)生裝置為“固+液→氣”型，收集裝置為向上排空氣法，適合用固體和液體制取密度比空氣大的氣體．

解答：解：（1）由于用KMnO₄制取氧氣，反應(yīng)物為固體且需要在加熱的條件下進(jìn)行，應(yīng)選C；相對應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；當(dāng)氧氣集滿取出集氣瓶后，為防止水槽中的水倒流至試管中使試管破裂，要先把導(dǎo)氣管從水槽中取出，再把酒精燈熄滅．
故此題答案為：C；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；先把導(dǎo)氣管移出水面，再熄滅酒精燈停止實(shí)驗(yàn)．
（2）由于濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體溶于水形成的鹽酸以及產(chǎn)生的二氧化碳和水反應(yīng)生成的碳酸都顯酸性，它們都能使紫色石蕊試液變紅．因此b、c都合理，而a不合理．
故選a．
（3）A中的發(fā)生裝置和收集裝置的組合適合用固體和液體制取密度比空氣大的氣體，且題干中說明制取的是一瓶無色無味的氣體．比較常見的有用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳、用雙氧水和二氧化錳制取氧氣．而二氧化碳用澄清的石灰水來檢驗(yàn)，氧氣一般用帶火星的木條來檢驗(yàn)．
故答案為：二氧化碳或氧氣；將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水，若變渾濁，則是二氧化碳（或把帶火星的木條放在集氣瓶口，若復(fù)燃，則為氧氣）．

點(diǎn)評：這是一道實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究題，涉及到常見氣體制取及收集裝置的選擇、氣體的檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)過程中的相關(guān)注意事項(xiàng)．另外（2）是屬于實(shí)驗(yàn)過程中意外現(xiàn)象的分析．