Question

小明、小华和小林三位同学利用下图所示装置在实验室制取O₂和CO₂，并对它们的有关性质进行研究，请回答下列问题．
（1）小明同学用KMnO₄固体制取O₂，应选用上图中的

 

装置（填编号），该反应的化学方程式为

 

； 当O₂收集满并取出集气瓶后，停止该实验的正确操作方法是

 

．
（2）小华同学用浓HCl与大理石在C装置中反应，制取CO₂并检验其有关性质，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红，对这一现象的解释不合理是

 

（填序号）．
a．产生的CO₂直接使石蕊试液变红
b．产生的CO₂与H₂O反应生成H₂CO₃，使石蕊试液变红
c．挥发出的氯化氢溶于水，使石蕊试液变红
（3）小林同学用A装置制取了一瓶无色无味的气体，他制取的气体可能是

 

，
试用最简便的方法验证他所制取的气体

 

．

Answer 1

分析：（1）用KMnO₄固体制取氧气需要在加热的条件下进行，发生装置应选“固+固

△

气”型；当收集满并取出集气瓶后，要先把导气管从水槽中取出，再把酒精灯熄灭，以防止因试管中空气气压变小水槽中的水倒流到试管中而使试管破裂．
（2）紫色石蕊试液具有遇酸性物质变红、遇碱性物质变蓝的特性，是常用的酸碱指示剂．浓盐酸挥发出的氯化氢气体溶于水形成盐酸具有酸性，生成的二氧化碳会和水反应生成碳酸也显酸性，它们都能使紫色石蕊试液变红．
（3）A中发生装置为“固+液→气”型，收集装置为向上排空气法，适合用固体和液体制取密度比空气大的气体．

解答：解：（1）由于用KMnO₄制取氧气，反应物为固体且需要在加热的条件下进行，应选C；相对应的化学方程式为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；当氧气集满取出集气瓶后，为防止水槽中的水倒流至试管中使试管破裂，要先把导气管从水槽中取出，再把酒精灯熄灭．
故此题答案为：C；2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；先把导气管移出水面，再熄灭酒精灯停止实验．
（2）由于浓盐酸挥发出的氯化氢气体溶于水形成的盐酸以及产生的二氧化碳和水反应生成的碳酸都显酸性，它们都能使紫色石蕊试液变红．因此b、c都合理，而a不合理．
故选a．
（3）A中的发生装置和收集装置的组合适合用固体和液体制取密度比空气大的气体，且题干中说明制取的是一瓶无色无味的气体．比较常见的有用大理石和稀盐酸制取二氧化碳、用双氧水和二氧化锰制取氧气．而二氧化碳用澄清的石灰水来检验，氧气一般用带火星的木条来检验．
故答案为：二氧化碳或氧气；将产生的气体通入澄清的石灰水，若变浑浊，则是二氧化碳（或把带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则为氧气）．

点评：这是一道实验实验探究题，涉及到常见气体制取及收集装置的选择、气体的检验、实验过程中的相关注意事项．另外（2）是属于实验过程中意外现象的分析．