Question

【題目】(1)下圖所示的儀器和裝置，可用于實驗室制取某些氣體。

①用高錳酸鉀制取氧氣的發生裝置可選擇上圖中的________(填標號)進行組合。

②實驗室制取二氧化碳的化學方程式為____________。用 F 收集二氧化碳時，通入二氧化碳 一段時間后，接下來的操作是：________，移出導氣管，蓋上玻璃片。

(2)化學小組在老師的指導下進行某種金屬制取的趣味實驗，具體操作如下： 取一張濾紙(含 C、H、O)用 FeCl3 濃溶液浸潤，在酒精燈上烘干后點燃，濾紙最終轉化為黑色物質。請你參與以下對實驗所得黑色物質成分驗證的后續探究。從質量守恒的角度分析，趣味實驗所要制取的金屬是________。若用物理方法檢驗該 金屬的方法是________。

（實驗 1） 取適量的黑色物質于試管中，加入適量的稀硫酸或稀鹽酸，觀察到有連續的微小氣泡產生。

①由化學變化引起氣泡產生的可能原因是：________(用化學方程式表示)。

②老師提示：黑色物質中還可能含有碳單質，該成分有吸附性，會吸附空氣。化學小組認為：根據實驗現象，得出“黑色物質中含有某種金屬”不夠嚴謹，需補充一個對比實驗，具體做法是________。經對比，證實黑色物質中含有該金屬。

（實驗 2） 取適量的黑色物質放在燃燒匙中，點燃后伸入收集有氧氣的集氣瓶中， 如圖所示。

③實驗過程說明含有所要制取金屬的現象是________。

④若要確定黑色物質中含有碳，可在上述實驗的基礎進一步操作：________。

（實驗 3）

⑤再設計一個不同于以上方法的實驗，證明黑色物質中含有所要制取的金屬： _______(寫出實驗操作及可能的現象)。

Answer 1

【答案】ABCE 2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2 將燃著的小木條放在集氣瓶口，觀察木條是否熄滅，若熄滅 Fe(或鐵) 用磁鐵靠近黑色物質，觀察黑色物質是否能被吸引 Fe+2HCl=FeCl2+H2 (或Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ) 取等量的黑色碳粉于試管中，加入等量的稀硫酸或稀鹽酸，觀察碳粉是否溶解，是否有連續的微小氣泡產生，若不溶解，且無氣泡產生，證明黑色碳粉不溶于酸，且不與酸反應 劇烈燃燒，有大量火星，放出大量熱，生成黑色物質 在燃燒完的集氣瓶中滴入澄清石灰水， 取適量的黑色物質于試管中，加入適量的硝酸銀，觀察是否黑色粉末溶解，溶液是否由無色變為淺綠色，是否有銀白色物質析出，再取等量黑色碳粉做對照實驗，若黑色粉末溶解，溶液由無色變為淺綠色，有銀白色物質析出，則黑色粉末中含有鐵粉（答案不唯一，合理即可）。

【解析】

(1)根據高錳酸鉀加熱制氧氣的發生裝置，二氧化碳實驗室制法的實驗原理以及驗滿方法解答；

(2)根據質量守恒定律、鐵的物理檢驗方法、鐵的化學性質解答；

(1)用高錳酸鉀制取氧氣需要酒精燈加熱，而且是固體反應物不需要分液漏斗，反應物裝入試管中，用鐵架臺固定加熱，故發生裝置可選擇ABCE進行組合；

實驗室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸，化學方程式：2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2；

用F收集二氧化碳時，通入二氧化碳一段時間后，接下來的操作是：將燃著的小木條放在集氣瓶口，觀察木條是否熄滅，若熄滅，移出導氣管，蓋上玻璃片。

(2)根據質量守恒定律實質之一：化學反應前后，元素種類不變的原則，反應前是C、H、O、Fe、Cl元素，其中的金屬元素是Fe，故趣味實驗所要制取的金屬是Fe(或鐵)；

因為鐵會被磁鐵吸引，故若用物理方法檢驗該金屬的方法是：用磁鐵靠近黑色物質，觀察黑色物質是否能被吸引。

實驗1:因為黑色物質加入適量的稀硫酸或稀鹽酸，觀察到有連續的微小氣泡產生，故由化學變化引起氣泡產生的可能原因是：Fe+2HCl=FeCl2+H2 (或Fe+H2SO4=FeSO4+H2 )；

因老師提示：黑色物質中還可能含有碳單質，所以，可用黑色碳粉做對比實驗，具體做法是：取等量的黑色碳粉于試管中，加入等量的稀硫酸或稀鹽酸，觀察碳粉是否溶解，是否有連續的微小氣泡產生，若不溶解，且無氣泡產生，證明黑色碳粉不溶于酸，且不與酸反應，上述產生氣泡的黑色粉末中有金屬存在。

實驗2: 取適量的黑色物質放在燃燒匙中，點燃后伸入收集有氧氣的集氣瓶中，產生劇烈燃燒，有大量火星，放出大量熱，生成黑色物質，說明含有要制取的金屬；

若要確定黑色物質中含有碳，可在燃燒完的集氣瓶中滴入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，說明黑色物質中含碳。

實驗3:鐵粉除和酸、氧氣反應外，還與金屬活動性比它弱的金屬鹽溶液反應，所以，設計實驗的具體步驟為：取適量的黑色物質于試管中，加入適量的硝酸銀，觀察是否黑色粉末溶解，溶液是否由無色變為淺綠色，是否有銀白色物質析出，再取等量黑色碳粉做對照實驗，若黑色粉末溶解，溶液由無色變為淺綠色，有銀白色物質析出，則黑色粉末中含有鐵粉（答案不唯一，合理即可）。