Question

實驗室常用下列裝置研究物質的制取和性質，根據所學知識回答下列問題．
（1）I．如圖實驗裝置中不具有啟普發生器原理的是

 

．

II．請寫出上述裝置中儀器a的名稱：a

 

．
III．實驗室用雙氧水溶液和二氧化錳制取氧氣不能用甲裝置的原因是

 

，該反應的化學方程式是

 

．
（2）根據圖選擇實驗室制取和收集二氧化碳的裝置為

 

（填序號），寫出實驗室制取二氧化碳的化學方程式

 

，將制得的二氧化碳氣體通入澄清石灰水中，始終未出現渾濁現象，可能的原因是

 

．
（注：裝置的氣密性良好）

（3）某實驗探究小組利用第二小題圖提供的相關實驗裝置進行以下探究過程：（實驗室還可提供試管、導管、稀硫酸、鋅粒）
提出問題：如何確定銅綠【Cu₂（OH）₂CO₃】固體受熱分解的產物；
進行假設：銅綠受熱分解的產物為氧化銅、二氧化碳和水；
設計實驗：
實驗①：加熱分解固體銅綠，并驗證有二氧化碳和水生成．這一整套實驗裝置連接順序（從左到右）是

 

．
實驗②：請你設計實驗（要求寫明實驗步驟、現象與結論），證明銅綠受熱分解后在試管中剩余的黑色固體是氧化銅（用文字表述）：

 

．
實驗現象與結論：實驗①中：證明產物中有二氧化碳的實驗現象是

 

；U形管中的無水硫酸銅變成藍色，證明產物中有水生成．

Answer 1

分析：I、啟普發生器之所以能控制反應的進行與停止，就是因為它當將裝置中的導氣管關閉后，生成的氣體使裝置中的氣壓增大，從而使固體和液體分離，使反應停止．根據該原理選擇裝置；
Ⅱ、該儀器是錐形瓶；
Ⅲ、（1）二氧化錳是固態粉末，與液體不易分離，依據反應物寫出方程式；
（2）實驗室制取二氧化碳用石灰石和稀鹽酸反應，屬固液常溫型；二氧化碳能溶于水，密度比空氣大；氣體始終不能使澄清石灰水變渾濁，可能是鹽酸濃度過大；
（3）設計實驗：①依據無水硫酸銅（白色）遇到水變成藍色晶體，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁的特性解答；
②根據質量守恒定律可知，黑色固體可能是氧化銅或者碳，氧化銅和稀硫酸生成硫酸銅和水；
實驗現象與結論：氫氧化鈣和二氧化碳生成碳酸鈣和水．

解答：解：I、甲即為啟普發生器，導管關閉，液體被壓回漏斗；乙中的導管關閉后，氣體將鹽酸壓回長頸漏斗中，反應停止；丙中的固體在容器的最底部，所以不能使固液分離；丁中的導氣管被關閉后，生成的氣體能將鹽酸壓回燒杯，從而使固液分離，反應停止．
Ⅱ、根據所學儀器可知該儀器為錐形瓶；
Ⅲ、（1）二氧化錳是固態粉末，與液體不易分離，故不能選用甲制取，反應方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）實驗室制取二氧化碳用石灰石和稀鹽酸反應，屬固液常溫型，且二氧化碳能溶于水，密度比空氣大，故用向上排空氣法，選取裝置為B、C；實驗室制取二氧化碳的化學方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O，氣體始終不能使澄清石灰水變渾濁，可能是鹽酸濃度過大，混有了氯化氫氣體，與石灰水反應，從而使石灰水不變渾濁；
（3）設計實驗：①加熱分解固體銅綠，說明發生裝置屬于固體和固體加熱裝置．無水硫酸銅（白色）遇到水變成藍色晶體，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁．故答案為：AHF；
               ②根據質量守恒定律可知，黑色固體可能是氧化銅或者碳，氧化銅和稀硫酸生成硫酸銅和水，溶液變為藍色，所以可根據溶液是否變成藍色判斷是否是氧化銅；
實驗現象與結論：氫氧化鈣和二氧化碳生成碳酸鈣和水，所以可以看到澄清的石灰水變渾濁．
故答案為：
I、丙；
Ⅱ、二氧化錳呈粉末狀；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）B、C； CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；鹽酸濃度過大，混有了氯化氫氣體；
（3）①A→H→F；
    ②取少量固體并裝于試管中，然后加入稀硫酸；反應后黑色固體消失，溶液變成藍色溶液，說明黑色固體是氧化銅；澄清的石灰水變渾濁．

點評：本題主要考查了氣體的制取原理、裝置選擇、常用儀器及連接，啟普發生器的原理和學會設計實驗并分析物質的組成的方法，考查全面，有利于培養學生分析解決問題的能力．