Question

2．如圖所示裝置可以驗證某混合氣體中（無色無味）是否含有CO₂和CO，請回答下列問題：（提示：氫氧化鈉溶液和澄清石灰水的化學(xué)性質(zhì)相似，氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳的能力比澄清石灰水強）

（1）A裝置中的試劑足（寫名稱，下同）澄清石灰水，B裝置中的試劑是氫氧化鈉溶液．
（2）證明原混合氣體中CO₂存在的實驗現(xiàn)象是A中澄清石灰水變渾濁；證明原混合氣體中CO存在的實驗現(xiàn)象是C中黑色粉末變紅，D中澄清石灰水變渾濁．
（3）如果沒有B裝置，對實驗結(jié)果有何影響？沒有B裝置，無法除掉CO₂，從而無法判斷原混合氣體中是否含有CO氣體．
（4）寫出C和D中的化學(xué)方程式CuO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO₂，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（5）若取20g高錳酸鉀防入試管中，加熱一段后，固體質(zhì)量減少1.6g．請計算試管中剩余高錳酸鉀的質(zhì)量．

Answer 1

分析 使澄清石灰水變渾濁是CO₂的特性，所以裝置A中的試劑為澄清石灰水；驗證CO往往是驗證其與氧化銅反應(yīng)后有無CO₂生成，但在與氧化銅反應(yīng)之前，應(yīng)把混合氣體中的CO₂完全除凈，否則將無法證明反應(yīng)后所含有的CO₂是反應(yīng)生成的，還是反應(yīng)前就有的，所以裝置B中盛放的應(yīng)能吸收CO₂的NaOH溶液．
根據(jù)高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，可知由于氧氣的放出而使加熱一段時間后試管內(nèi)固體質(zhì)量減少，因此固體減少的質(zhì)量就是生成的氧氣的質(zhì)量，然后利用反應(yīng)中各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系計算出試管中剩余高錳酸鉀的質(zhì)量．

解答 解：（1）使澄清石灰水變渾濁是CO₂的特性，裝置A是用來檢驗二氧化碳的，故A中的試劑為澄清石灰水；B裝置是用來吸收二氧化碳的，故應(yīng)為氫氧化鈉溶液；
（2）證明原混合氣體中CO₂存在的實驗現(xiàn)象是A中澄清石灰水變渾濁；證明原混合氣體中CO存在的實驗現(xiàn)象是C中黑色粉末變紅，D中澄清石灰水變渾濁，注意兩種現(xiàn)象缺一不可；
（3）驗證CO往往是驗證其與氧化銅反應(yīng)后有無CO₂生成，但在與氧化銅反應(yīng)之前，應(yīng)把混合氣體中的CO₂完全除凈，否則將無法證明反應(yīng)后所含有的CO₂是反應(yīng)生成的，還是反應(yīng)前就有的，故沒有B裝置，無法除掉CO₂，從而無法判斷原混合氣體中是否含有CO氣體．
（4）C中是一氧化碳與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳；D中是二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水；
（5）固體質(zhì)量減少了1.6g，就是生成的氧氣的質(zhì)量．
解：設(shè)剩余高錳酸鉀的質(zhì)量為x．
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
 316                 32
20g-x                1.6g
$\frac{316}{20g-x}=\frac{32}{1.6g}$
x=4.2g
故答案為：（1）澄清石灰水，氫氧化鈉溶液；
（2）A中澄清石灰水變渾濁；C中黑色粉末變紅，D中澄清石灰水變渾濁；
（3）沒有B裝置，無法除掉CO₂，從而無法判斷原混合氣體中是否含有CO氣體．
（4）CuO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO₂； Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（5）剩余高錳酸鉀的質(zhì)量為4.2g．

點評 此題主要是考查同學(xué)們的綜合分析能力，不但要求同學(xué)們具備有關(guān)物質(zhì)的基礎(chǔ)知識，而且要有實驗操作的經(jīng)歷和分析、解決化學(xué)實驗問題的能力．解題時需要認真分析題目給出的條件，聯(lián)系實際，逐一分析推斷．