Question

【題目】化學是一門以實驗為基礎的科學，請應用所學知識完成下列問題。

Ⅰ.請結合圖示回答問題：

（1）儀器a的名稱是_________。

（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，反應的化學方程式為________，選用的發生裝置和收集裝置的組合是_______（填序號），用該裝置制取氧氣時，需要改進的地方有______。

（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生反應：H2C2O4 CO2↑+CO↑+H2O，則發生裝置應選_______（填序號），收集CO時可用排水法，但不宜用排空氣法的原因是_________。

（4）為驗證CO2氣體中含有CO，某同學設計了如下圖所示裝置，并通過實驗驗證CO2氣體中含有CO，根據圖示回答下列問題。

裝置F中發生反應的化學方程式為______________；裝置G的作用是__________；能證明CO2氣體中含有CO的現象是_______________。

Ⅱ.已知固體混合物M中可能含有Na2SO4、FeCl3、NaNO3、 BaCl2、CaCO3五種物質中的兩種或多種。某化學課外活動小組為判斷固體混合物M的成分，按下述步驟進行實驗探究。（設過程中所有發生的反應都恰好完全反應）。

(1)取一定質量的該固體混合物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，待燒杯中物質充分反應后，過濾，得紅褐色沉淀B和濾液C。

(3)另取一定質量的步驟(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，待燒杯中物質充分反應后，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，待充分反應后，過濾，得白色沉淀F和濾液G。

請根據上述實驗過程和發生的現象做出相應推理，填寫以下空白：

①在固體混合物M里，上述五種物質中肯定存在的物質是（寫化學式）______

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

③在混合物M里，上述五種物質中肯定不存在的物質是（寫化學式）______。得出此結論的理由是___________。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2 ↑ CE 在C中的試管口放一小團棉花 A CO的密度與空氣密度接近且有毒 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 檢驗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，無沉淀，而CaCO3不溶于水、BaCl2與Na2SO4反應有白色沉淀生成，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，同時也考查了化學方程式的書寫和鹽的化學性質，物質的鑒別、推斷等，綜合性比較強；氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關。物質的鑒別、推斷根據特征反應分析。

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，反應的化學方程式為：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，選用的發生裝置和收集裝置的組合是CE；加熱高錳酸鉀時，試管口要放一團棉花，是為了防止高錳酸鉀粉末進入導管；

（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生反應，因此發生裝置應選A；收集CO時可用排水法，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中發生反應是二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水反應的化學方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；裝置G的作用是：檢驗CO2是否除盡；能證明CO2氣體中含有CO的現象是：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，待燒杯中物質充分反應后，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，待燒杯中物質充分反應后，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，鹽酸和硝酸銀反應生成氯化銀白色沉淀和硝酸，氯化鈉和硝酸銀反應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，上述五種物質中肯定存在的物質是FeCl3、BaCl2 ；

②在濾液G中，含有的金屬陽離子共有1種，該濾液中肯定存在的酸根離子是NO3-；

③在混合物M里，上述五種物質中肯定不存在的物質是Na2SO4、CaCO3，得出此結論的理由是步驟（1）中全部溶解，無沉淀，而 CaCO3 不溶于水、BaCl2與Na2SO4反應有白色沉淀生成，不能共存。