Question

13．某化學興趣小組利用下列裝置進行O₂、CO₂的實驗室制法和有關性質的研究．

（1）甲同學要用KMnO₄固體來制取O₂，應選用上圖中的A裝置（填編號），該反應的化學方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．當O₂收集滿并取出集氣瓶后，停止該實驗的正確操作步驟是先將導管移出水面后熄滅酒精燈．
（2）查閱資料：濃鹽酸具有揮發(fā)性，能揮發(fā)出氯化氫氣體．
①乙同學用濃鹽酸和大理石在B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．對這一變化的合理解釋是B、C（填序號）
A．產生的CO₂直接使石蕊試液變紅
B．產生的CO₂與水反應生成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
②乙同學將制得的氣體通入澄清的石灰水中，石灰水沒有變渾濁，其原因是揮發(fā)出的HCl氣體與石灰水反應．
（3）丙同學想用C裝置制取一瓶無色無味的氣體，該氣體被認為最清潔的燃料，還能夠還原氧化銅，則反應的化學方程式是CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O．丙同學用C裝置能否制取一瓶他想得到的氣體，原因是否，氫氣的密度比空氣的密度小，不能用向上排空氣法．

Answer 1

分析 （1）根據高錳酸鉀制取氧氣的反應原理書寫方程式，并結合裝置選擇依據選擇相應的裝置，收集氧氣完畢，要先移導管后熄燈；
（2）①燒杯中紫色石蕊試液變紅，說明有酸產生，而二氧化碳、氯化氫遇酸都可以形成酸：二氧化碳與水反應生成碳酸，氯化氫溶于水形成鹽酸；
②石灰水沒有變渾濁，說明通入的氣體不是純凈的二氧化碳；制取二氧化碳時使用具有較強揮發(fā)性的濃鹽酸，因此所產生的二氧化碳中混有氯化氫氣體；
（3）資源綜合利用和新能源開發(fā)：最清潔的燃料----氫氣，常用鋅粒和硫酸進行制取，根據氫氣的密度小于空氣的性質選擇收集方法，進行解答．

解答 解：（1）高錳酸鉀制取氧氣需要加熱，屬于“固體加熱型”，所以選擇A裝置制取氧氣，高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，收集氧氣完畢，要先移導管后熄燈，防止水倒吸入試管，引起試管炸裂；故填：A；2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；將導管移出水面；熄滅酒精燈；
（2）①二氧化碳與水反應生成的碳酸、氯化氫氣體溶于水形成的鹽酸都能使石蕊試液變成紅色；
故答案為：B、C；
②混在二氧化碳氣體中的氯化氫氣體與澄清石灰水中的氫氧化鈣發(fā)生中和反應，而使氣體二氧化碳不能與之發(fā)生反應，因此，澄清石灰水不能變渾濁；
故答案為：揮發(fā)出的HCl氣體與石灰水反應；
（3）知“最清潔的氣體燃料”為氫氣，所以制取用Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，因為其密度比空氣的小，所以不能用向上排空氣法．
故填：CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；否，氫氣的密度比空氣的密度小，不能用向上排空氣法．

點評 此題綜合考查了二氧化碳和氧氣的制取裝置和反應原理，并聯(lián)系實際，用到資源綜合利用和新能源開發(fā)．