Question

某化学实验小组的同学利用下列装置进行常见气体的实验室制法和有关性质的研究。

（1）写出标号仪器的名称：①            ，②            。
（2）甲同学选用A装置制取氧气，该反应的化学方程式是                             。待集气瓶里的水排完以后，应当                     ，小心地把集气瓶移出水槽，    放在桌面上。检验集气瓶中收集的气体是氧气的方法为                                   。
（3）乙同学选用B装置制二氧化碳，并检验二氧化碳的某些性质。若选用浓盐酸和大理石制二氧化碳，该反应的化学方程式为                                  ，使石蕊溶液变红的酸的化学式为               。
（4）已知：水煤气中含有CO、H₂、CO₂、H₂O；白色的硫酸铜粉末遇水变蓝。丙同学欲用下列装置证明水煤气中含有CO和H₂（装置中药品均足量），应将水煤气依次通过    →    →
    →    →    →尾气处理（选填字母，每个装置限用一次）。

Answer 1

（1）①酒精灯    ②长颈漏斗   
（2）2KMnO₄       K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑   在水面下用玻璃片盖住瓶口    正      
将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明集气瓶中收集的气体是氧气
（3）CaCO₃ + 2HCl       CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O    H₂CO₃、HCl
（4）EFGCD

试题分析：（1）根据实验室常用仪器回答，图中仪器①的名称是酒精灯，仪器②的名称是长颈漏斗。
（2）由于装置A属于固体加热型装置，且管口放有一团棉花，故若用此装置制取氧气，应选的原料为高锰酸钾；高锰酸钾在受热的条件下分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故反应的化学方程式为2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；待集气瓶里的水排完以后，应当在水面下用玻璃片盖住瓶口，再小心地把集气瓶移出水槽，正放在桌面上（由于氧气的密度比空气大）。由于氧气具有助燃性，能使带火星的小木条复燃，故可将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明集气瓶中收集的气体是氧气。
（3）实验室制取二氧化碳，一般选用石灰石或大理石和稀盐酸在常温下反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，故反应的方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；由于生成的二氧化碳能与水反应，生成碳酸，而碳酸显酸性，故能使紫色石蕊试液变红；而且由于本题使用的是浓盐酸，浓盐酸有挥发性，故生成的二氧化碳气体中会混有氯化氢，氯化氢极易溶于水，生成盐酸，盐酸也能使紫色石蕊试液变红，故使石蕊溶液变红的酸为H₂CO₃和HCl。
（4）证明水煤气中含有H₂、CO，由于它们本身不太容易验证，故一般情况下，需要将其转化为水和二氧化碳来验证，这就需要先排除原混合物中的水蒸气和二氧化碳对实验验证的干扰；除二氧化碳可用氢氧化钠溶液，除水蒸气可用浓硫酸，当要同时除去二氧化碳和水时，要后除水，故要先通过E，再通过F，然后利用H₂和CO的还原性，通过G，将其转化为水蒸气和二氧化碳，当二氧化碳和水同时存在时，需先证明水的存在，所以再通过C，最后通过D，故实验装置的连接顺序是EFGCD。
点评：熟记氧气和二氧化碳的实验室制法、原理和操作注意事项，是解题的关键；此外，对于常见气体的检验，要依据气体的性质进行解答，特别需要注意的是，当检验二氧化碳和水时需要先检验水的存在，除去二氧化碳和水时需要先除去二氧化碳后除水。