Question

【題目】化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，請(qǐng)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)完成下列問題。

Ⅰ.請(qǐng)結(jié)合圖示回答問題：

（1）儀器a的名稱是_________。

（2）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________，選用的發(fā)生裝置和收集裝置的組合是_______（填序號(hào)），用該裝置制取氧氣時(shí)，需要改進(jìn)的地方有______。

（3）實(shí)驗(yàn)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 CO2↑+CO↑+H2O，則發(fā)生裝置應(yīng)選_______（填序號(hào)），收集CO時(shí)可用排水法，但不宜用排空氣法的原因是_________。

（4）為驗(yàn)證CO2氣體中含有CO，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示裝置，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證CO2氣體中含有CO，根據(jù)圖示回答下列問題。

裝置F中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________；裝置G的作用是__________；能證明CO2氣體中含有CO的現(xiàn)象是_______________。

Ⅱ.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(dòng)小組為判斷固體混合物M的成分，按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(wú)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(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)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）______

②在濾液G中，含有的金屬陽(yáng)離子共有___種，該濾液中肯定存在的酸根離子是____。

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）______。得出此結(jié)論的理由是___________。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2 ↑ CE 在C中的試管口放一小團(tuán)棉花 A CO的密度與空氣密度接近且有毒 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 檢驗(yàn)CO2是否除盡 I中黑色粉末變紅，G中澄清石灰水不變渾濁而J中澄清石灰水變渾濁 FeCl3、BaCl2 1 NO3- Na2SO4、CaCO3 步驟（1）中全部溶解，無(wú)沉淀，而CaCO3不溶于水、BaCl2與Na2SO4反應(yīng)有白色沉淀生成，不能共存

【解析】本題考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫和鹽的化學(xué)性質(zhì)，物質(zhì)的鑒別、推斷等，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)。物質(zhì)的鑒別、推斷根據(jù)特征反應(yīng)分析。

Ⅰ（1）儀器a的名稱是：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，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2 ↑；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，選用的發(fā)生裝置和收集裝置的組合是CE；加熱高錳酸鉀時(shí)，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；

（3）實(shí)驗(yàn)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(shí)可用排水法，但不宜用排空氣法的原因是：CO的密度與空氣密度接近且有毒；

（4）裝置F中發(fā)生反應(yīng)是二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；裝置G的作用是：檢驗(yàn)CO2是否除盡；能證明CO2氣體中含有CO的現(xiàn)象是：I中黑色粉末變紅，G中澄清石灰水不變渾濁而J中澄清石灰水變渾濁；

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(wú)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；綜上所述：

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FeCl3、BaCl2 ；

②在濾液G中，含有的金屬陽(yáng)離子共有1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Na2SO4、CaCO3，得出此結(jié)論的理由是步驟（1）中全部溶解，無(wú)沉淀，而 CaCO3 不溶于水、BaCl2與Na2SO4反應(yīng)有白色沉淀生成，不能共存。