Question

6．酷愛化學的小明同學在家里建立了自己的小小化學實驗室，下圖是他平時收集的部分實驗儀器和裝置，請填空：

（1）儀器①的名稱是：分液漏斗．
（2）小明準備用雙氧水制取氧氣，為便于控制反應速率而獲得平穩的氧氣流，則他的發生裝置和收集裝置應選擇圖中的A、D、H、J（填字母），反應的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）小明還設計了一套制取少量蒸餾水的簡易裝置，他已經選擇了B和C，則他還需選擇
ADFI（填字母）．
（4）正上高三的姐姐告訴小明可利用圖中的A、B、G、I來組裝一套實驗室制取甲烷的裝置，小明據此推測實驗室制取甲烷的反應原理應為下列方法中的①（填序號）   ①加熱無水乙酸鈉和堿石灰的固體混合物  ②常溫下碳化鋁和水反應   ③CO和H₂在催化劑的作用下反應　　④將某些有機物在隔絕空氣的條件下發酵
（5）小明和小亮還在家里做了如下實驗，將過量的Na₂CO₃溶液滴入到一定量的CuSO₄溶液中，有藍色沉淀物生成．針對藍色沉淀物的成分，他們展開了探究：
經過討論后，他們提出了三種猜想：
猜想一：沉淀物為CuCO₃ 理由是（用化學方程式表示）：Na₂CO₃+CuSO₄=CuCO₃↓+Na₂SO₄
猜想二：沉淀物為Cu（OH）₂，理由：根據Na₂CO₃溶液的酸堿性可判斷Na₂CO₃ 溶液中一定存在著（填離子符號）OH^-．
猜想三：沉淀物為：Cu（OH）₂和CuCO₃的混合物
CuCO₃ 和Cu（OH）₂均為藍色固體，不溶于水．受熱后均會分解，各自生成對應的兩種氧化物．
小明設計了如下實驗方案，并進行了實驗：
第一步：將反應后的固液混合物經過濾、洗滌、干燥后得藍色固體；
第二步：將下列裝置按照　A→B→C的順序連接并進行實驗，發現B中澄清石灰水變渾濁，C中白色粉末變藍．于是小明認為猜想三是正確的．

小亮認為小明得出的實驗結論是不科學的，他的理由是：能使白色硫酸銅粉末變藍的水蒸氣可能來自于石灰水．
于是小亮提出了他的改進方法：將上圖按照A、C、B的順序連接并進行實驗，若實驗現象同上，則猜想三是正確的．

Answer 1

分析 本題考查的是氧氣的制取裝置，制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用過氧化氫和二氧化錳制氧氣，就不需要加熱，需要的儀器有上圖中的：鐵架臺、圓底燒瓶、分液漏斗、導管、雙孔橡皮塞、集氣瓶；如果用高錳酸鉀或氯酸鉀就需要加熱．氧氣不易溶于水，密度比空氣的密度大，因此可以用排水法和向上排空氣法收集．書寫化學方程式時，要注意配平．一套制取少量蒸餾水的簡易裝置，他已經選擇了B、C，則他還需選擇鐵架臺、圓底燒瓶、酒精燈和帶導管的單孔橡皮塞．由題目信息可知制取甲烷是需要加熱的．
猜想一：根據碳酸鈉和硫酸銅反應生成藍色沉淀進行分析，
猜想二：根據氫氧根離子會與銅離子生成氫氧化銅沉淀進行分析，
猜想三：兩種固體都存在；
根據將固體和液體進行分離的方法進行分析，
根據澄清石灰水會與二氧化碳反應檢驗二氧化碳的存在進行分析，
根據無水硫酸銅遇水變藍進行分析，
根據檢驗水需要放在檢驗二氧化碳之前進行分析，
要分析檢驗水和二氧化碳的順序．

解答 解：：（1）分液漏斗是實驗室常用的化學儀器，故答案為：分液漏斗；
（2）用過氧化氫和二氧化錳制氧氣，就不需要加熱，需要的儀器有上圖中的：鐵架臺、圓底燒瓶、分液漏斗、導管、雙孔橡皮塞、集氣瓶；過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，配平即可；故答案為：A、D、H、J；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）一套制取少量蒸餾水的簡易裝置，他已經選擇了B、C，則他還需選擇鐵架臺、圓底燒瓶、酒精燈和帶導管的單孔橡皮塞．故答案為：ADFI；
（4）由題目信息可知制取甲烷是需要加熱的，故答案為：①；
（5）猜想一：碳酸鈉和硫酸銅反應生成碳酸銅沉淀和硫酸鈉，故答案為：Na₂CO₃+CuSO₄=CuCO₃↓+Na₂SO₄；
猜想二：碳酸鈉是強堿弱酸鹽，在水中會進行水解生成氫氧根離子，顯堿性，故答案為：OH^-；
猜想三：碳酸銅與氫氧化銅兩種沉淀同時存在，故填：Cu（OH）₂和CuCO₃的混合物；
第一步：過濾所得固體表面沾有其他雜質，需要用蒸餾水進行洗滌，故填：洗滌；
按照A→B→C的順序連接并進行實驗，C中變藍，這里的水不一定是反應后生成的，可能來自于澄清的石灰水中，故填：能使白色硫酸銅粉末變藍的水蒸氣可能來自于石灰水；
要證明生成物中有水和二氧化碳，應先證明水再證明二氧化碳，若先證明二氧化碳的話，即使原氣體中沒有水蒸汽，氣體通過石灰水后也會從石灰水中帶出水蒸汽．故答案為：A、C、B．

點評 通過該題，需要掌握檢驗混合物中的水蒸氣和二氧化碳時，應先檢驗水蒸氣，再檢驗二氧化碳，因為若先檢驗二氧化碳的話，即使原混合物中沒有水蒸氣也會從石灰水中帶出水蒸氣．除去混合物中的水蒸氣和二氧李碳時，應先除二氧化碳，再除水蒸氣，因為若先除水蒸氣的話，通過石灰水或氫氧化鈉溶液除二氧化碳時又會讓氣體中混入水蒸氣．