Question

20．化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，請應(yīng)用所學(xué)知識完成下列問題．
Ⅰ．請結(jié)合圖示回答問題：

（1）儀器a的名稱是分液漏斗．
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，選用的發(fā)生裝置和收集裝置的組合是CE（填序號），用該裝置制取氧氣時，需要改進(jìn)的地方有試管口要放一團(tuán)棉花．
（3）實驗室制取CO，可以用草酸（H₂C₂O₄）固體和濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)：
H₂C₂O₄ $\frac{\underline{\;濃H_{2}SO_{4}\;}}{△}$CO₂↑+CO↑+H₂O，則發(fā)生裝置應(yīng)選A（填序號），收集CO時可用排水法，但不宜用排空氣法的原因是一氧化碳的密度比空氣略小，并且有毒．
（4）為驗證CO₂氣體中含有CO，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示裝置，并通過實驗驗證CO₂氣體中含有CO，根據(jù)圖示回答下列問題．
①裝置F中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
②裝置G的作用是檢驗二氧化碳是否被完全吸收；
③能證明CO₂氣體中含有CO的現(xiàn)象是I中黑色變紅色、J中澄清的石灰水變渾濁．
Ⅱ．（6分）已知固體混合物M中可能含有Na₂SO₄、FeCl₃、NaNO₃、BaCl₂、CaCO₃五種物質(zhì)中的兩種或多種．某化學(xué)課外活動小組為判斷固體混合物M的成分，按下述步驟進(jìn)行實驗探究．（設(shè)過程中所有發(fā)生的反應(yīng)都恰好完全反應(yīng)）．
（1）取一定質(zhì)量的該固體混合物M放入一潔凈燒杯中，加足量的水，全部溶解，無沉淀．
（2）取一定質(zhì)量的步驟（1）中所得溶液放入一潔凈燒杯中，向其中加入適量的NaOH溶液，攪拌，待燒杯中物質(zhì)充分反應(yīng)后，過濾，得紅褐色沉淀B和濾液C．
（3）另取一定質(zhì)量的步驟（1）中所得溶液放入另一潔凈燒杯中，向其中加入適量稀H₂SO₄溶液，攪拌，待燒杯中物質(zhì)充分反應(yīng)后，過濾，得白色沉淀D和濾液E．
（4）將所得濾液C和濾液E充分混合，再向混合后的溶液中加入適量AgNO₃溶液，待充分反應(yīng)后，過濾，得白色沉淀F和濾液G．
請根據(jù)上述實驗過程和發(fā)生的現(xiàn)象做出相應(yīng)推理，填寫以下空白：
①在固體混合物M里，上述五種物質(zhì)中肯定存在的物質(zhì)是（寫化學(xué)式）FeCl₃、BaCl₂
②在濾液G中，含有的金屬陽離子共有一種，該濾液中肯定存在的酸根離子是NO₃^-．
③在混合物M里，上述五種物質(zhì)中肯定不存在的物質(zhì)是（寫化學(xué)式）Na₂SO₄、CaCO₃．
得出此結(jié)論的理由是取一定質(zhì)量的該固體混合物M放入一潔凈燒杯中，加足量的水，全部溶解，無沉淀，說明一定沒有碳酸鈣，Na₂SO₄和BaCl₂不能共存；取一定質(zhì)量的步驟（1）中所得溶液放入一潔凈燒杯中，向其中加入適量的NaOH溶液，攪拌，待燒杯中物質(zhì)充分反應(yīng)后，過濾，得紅褐色沉淀B和濾液C，說明一定有氯化鐵；（3）另取一定質(zhì)量的步驟（1）中所得溶液放入另一潔凈燒杯中，向其中加入適量稀H₂SO₄溶液，攪拌，待燒杯中物質(zhì)充分反應(yīng)后，過濾，得白色沉淀D和濾液E，說明一定有氯化鋇，一定沒有硫酸鈉．

Answer 1

分析 分液漏斗可以控制反應(yīng)的速率，制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．實驗室制取CO，可以用草酸（H₂C₂O₄）固體和濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)，因此發(fā)生裝置應(yīng)選A；收集CO時可用排水法，但不宜用排空氣法的原因是：一氧化碳的密度比空氣略小，并且有毒；裝置F中發(fā)生反應(yīng)是二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，配平即可；裝置G的作用是：檢驗二氧化碳是否被完全吸收；能證明CO₂氣體中含有CO的現(xiàn)象是：I中黑色變紅色、J中澄清的石灰水變渾濁．由題目的信息可知；取一定質(zhì)量的該固體混合物M放入一潔凈燒杯中，加足量的水，全部溶解，無沉淀，說明一定沒有碳酸鈣，Na₂SO₄和BaCl₂不能共存；取一定質(zhì)量的步驟（1）中所得溶液放入一潔凈燒杯中，向其中加入適量的NaOH溶液，攪拌，待燒杯中物質(zhì)充分反應(yīng)后，過濾，得紅褐色沉淀B和濾液C，說明一定有氯化鐵；（3）另取一定質(zhì)量的步驟（1）中所得溶液放入另一潔凈燒杯中，向其中加入適量稀H₂SO₄溶液，攪拌，待燒杯中物質(zhì)充分反應(yīng)后，過濾，得白色沉淀D和濾液E，說明一定有氯化鋇，一定沒有硫酸鈉；（4）將所得濾液C和濾液E充分混合，再向混合后的溶液中加入適量AgNO₃溶液，鹽酸和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀和硝酸，氯化鈉和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀和硝酸鈉．

解答 解：Ⅰ（1）分液漏斗可以控制反應(yīng)的速率，故答案為：分液漏斗；
（2）如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，要注意配平；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集；加熱高錳酸鉀時，試管口要放一團(tuán)棉花，是為了防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；故答案為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；CE；試管口要放一團(tuán)棉花；
（3）實驗室制取CO，可以用草酸（H₂C₂O₄）固體和濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)，因此發(fā)生裝置應(yīng)選A；收集CO時可用排水法，但不宜用排空氣法的原因是：一氧化碳的密度比空氣略小，并且有毒；故答案為：A；一氧化碳的密度比空氣略小，并且有毒；
（4）裝置F中發(fā)生反應(yīng)是二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，配平即可；裝置G的作用是：檢驗二氧化碳是否被完全吸收；能證明CO₂氣體中含有CO的現(xiàn)象是：I中黑色變紅色、J中澄清的石灰水變渾濁；故答案為：①CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；②檢驗二氧化碳是否被完全吸收；③I中黑色變紅色、J中澄清的石灰水變渾濁；
Ⅱ由題目的信息可知；取一定質(zhì)量的該固體混合物M放入一潔凈燒杯中，加足量的水，全部溶解，無沉淀，說明一定沒有碳酸鈣，Na₂SO₄和BaCl₂不能共存；取一定質(zhì)量的步驟（1）中所得溶液放入一潔凈燒杯中，向其中加入適量的NaOH溶液，攪拌，待燒杯中物質(zhì)充分反應(yīng)后，過濾，得紅褐色沉淀B和濾液C，說明一定有氯化鐵；（3）另取一定質(zhì)量的步驟（1）中所得溶液放入另一潔凈燒杯中，向其中加入適量稀H₂SO₄溶液，攪拌，待燒杯中物質(zhì)充分反應(yīng)后，過濾，得白色沉淀D和濾液E，說明一定有氯化鋇，一定沒有硫酸鈉；（4）將所得濾液C和濾液E充分混合，再向混合后的溶液中加入適量AgNO₃溶液，鹽酸和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀和硝酸，氯化鈉和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀和硝酸鈉；故答案為：①FeCl₃、BaCl₂；②一；NO₃^-；③Na₂SO₄、CaCO₃；取一定質(zhì)量的該固體混合物M放入一潔凈燒杯中，加足量的水，全部溶解，無沉淀，說明一定沒有碳酸鈣，Na₂SO₄和BaCl₂不能共存；取一定質(zhì)量的步驟（1）中所得溶液放入一潔凈燒杯中，向其中加入適量的NaOH溶液，攪拌，待燒杯中物質(zhì)充分反應(yīng)后，過濾，得紅褐色沉淀B和濾液C，說明一定有氯化鐵；（3）另取一定質(zhì)量的步驟（1）中所得溶液放入另一潔凈燒杯中，向其中加入適量稀H₂SO₄溶液，攪拌，待燒杯中物質(zhì)充分反應(yīng)后，過濾，得白色沉淀D和濾液E，說明一定有氯化鋇，一定沒有硫酸鈉；

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學(xué)方程式的書寫和物質(zhì)的鑒別等，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．