已知草酸加热时在浓硫酸的作用下会发生分解反应,某科学兴趣小组为了检验草酸的分解产物设计如图所示的实验装置(部分夹持仪器已略去)进行实验,完成下列问题:
某混合气体可能有CO2、CO、H2中的一种或几种,某学习小组的同学为了研究气体的组成,设计了如图装置进行实验(夹持装置已省略).实验后发现A装置中溶液变浑浊,C中的固体由黑色边红色,D中的固体有白色变蓝色,F装置中有水流入烧杯.
在反应前后对C、D装置进行了质量的测量(各步反应均完全),测量结果如表:
反应前后
反应前
反应后
C装置中试管与固体的总质量(克)
a
c
D装置中U形管与固体的总质量(克)
b
d
请分析回答下列问题:
【查阅资料】①SO2能使品红溶液褪色;②SO2易与高锰酸钾溶液反应而被吸收,并能使其褪色;③SO2能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊;④CO和CO2均不能使品红溶液褪色,也不与高锰酸钾溶液反应。
【实验研究】为验证这三种气体,同学们设计并进行如下实验:
【事实与结论】通过实验验证了以上三种气体都存在。
【查阅资料】①Fe与浓H2SO4反应,加热,有SO2生成
②C与浓H2SO4反应,加热,有CO2和SO2生成
③SO2可使澄清石灰水变浑浊
④SO2可使品红溶液的红色褪去,而CO2不能
⑤SO2可与酸性KMnO4溶液反应使其褪色,而CO2不能
⑥碱石灰的主要成分为NaOH和CaO
【实验探究】
序号
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
分离方法
A
氯化钠固体(碳酸钠)
稀盐酸
蒸发结晶
B
氯化铜溶液(氯化锌)
金属铜
过滤
C
二氧化碳(一氧化碳)
氢氧化钠溶液
洗气
D
二氧化锰粉末(碳粉)
水
选项
物质
杂质
方案
Cu粉
Zn粉
加入足量CuCl2溶液后过滤、洗涤、干燥
CO气体
CO2气体
通过足量的氢氧化钠溶液后干燥
NaCl固体
Na2CO3固体
加入足量的稀盐酸后蒸发
BaCO3固体
BaCl2固体
加水溶解再通入足量的二氧化碳后蒸发
实验目的
实验原理
主要操作方法
除去粗盐中的泥沙
各成分的溶解性差异
蒸发
分离水与酒精的混合物
各成分的密度差异
蒸馏
鉴别稀盐酸和稀硫酸
酸根离子的化学性质差异
加碳酸钠溶液,观察产生气泡快慢
除去FeSO4、CuSO4混合溶液中的CuSO4
金属活动性差异
加过量铁粉,充分反应后过滤