Question

10．如圖所示為實驗室中常見的氣體制備、凈化、收集和性質(zhì)實驗的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復(fù)選擇儀器）．

試根據(jù)題目要求，回答下列問題：
（1）若用鐵粉和稀鹽酸（鹽酸具有揮發(fā)性）反應(yīng)制取并收集干燥的氫氣．
①制取并收集干燥的氫氣所選儀器的連接順序為ABCE（填寫儀器序號字母）．
②進行實驗前，首先要做的一步工作是檢查裝置的氣密性．
（2）小明同學(xué)欲用一氧化碳氣體（含少量二氧化碳和水蒸氣）測定10克不純氧化銅樣品的純度（雜質(zhì)不參與反應(yīng)），并驗證反應(yīng)中氣體生成物的性質(zhì)．所選儀器的連接順序為：B₁→C→D→B₂．
①寫出裝置B₁中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
②裝置D中觀察到的實驗現(xiàn)象是黑色固體變?yōu)榧t色固體．
③假設(shè)實驗結(jié)束后，測得B₂裝置的質(zhì)量比反應(yīng)前增加了4.4克，由此推算出裝置D中固體的質(zhì)量減少了
1.6克．
④小明同學(xué)的設(shè)計方案有一明顯的不足，這樣操作可能造成的后果是未反應(yīng)的CO會污染空氣．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)用鐵粉和稀鹽酸（鹽酸具有揮發(fā)性）反應(yīng)制取氫氣用A裝置，混有的氯化氫氣體用澄清的石灰水除去，干燥用濃硫酸，氫氣密度比空氣小，用向下排空氣法收集進行分析；
②根據(jù)實驗前要檢查裝置的氣密性，防止裝置漏氣進行分析；
（2）①根據(jù)裝置B₁中發(fā)生反應(yīng)是二氧化碳與澄清石灰水的反應(yīng)進行分析；
②根據(jù)一氧化碳具有還原性，可將黑色的氧化銅還原為紅色的銅進行分析；
③根據(jù)②分析可知：裝置D中固體減少的質(zhì)量是氧化銅中氧元素的質(zhì)量，B₂裝置放的是澄清的石灰水，可與一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成的二氧化碳充分反應(yīng)，故該裝置增加的質(zhì)量即是反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量，然后結(jié)合一氧化碳和氧化銅反應(yīng)的方程式計算出參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量，進而計算出氧化銅中氧元素的質(zhì)量進行分析；
④根據(jù)一氧化碳有毒，排放到空氣中會污染空氣，而小明未設(shè)計尾氣處理裝置進行分析．

解答 解：（1）①用鐵粉和稀鹽酸（鹽酸具有揮發(fā)性）反應(yīng)制取氫氣用A裝置，鹽酸揮發(fā)氯化氫氣體，混有的氯化氫氣體用澄清的石灰水除去，干燥用濃硫酸，氫氣密度比空氣小，用向下排空氣法收集，而氣體從溶液中出來會帶來水蒸氣，所以要先除雜再干燥，然后收集，故制取并收集干燥的氫氣所選儀器的連接順序為：ABCE；
②實驗前要檢查裝置的氣密性，防止裝置漏氣；
（2）①裝置B₁中發(fā)生反應(yīng)是二氧化碳與澄清石灰水的反應(yīng)，二者反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，化學(xué)方程式是：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
②一氧化碳具有還原性，可將黑色的氧化銅還原為紅色的銅；
③根據(jù)②分析可知：裝置D中固體減少的質(zhì)量是氧化銅中氧元素的質(zhì)量，B₂裝置放的是澄清的石灰水，可與一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成的二氧化碳充分反應(yīng)，故該裝置增加的質(zhì)量即是反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量；
設(shè)樣品中氧化銅的質(zhì)量為x
CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂
80                        44    
x                         4.4g
$\frac{80}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=8g
氧化銅中氧元素的質(zhì)量為：8g×$\frac{16}{80}$×100%=1.6g
則裝置D中固體減少的質(zhì)量是1.6g；
④小明未設(shè)計尾氣處理裝置，會使未參加反應(yīng)的一氧化碳排放到空氣中污染空氣．
故答案為：（1）①ABCE；
②檢查裝置的氣密性；
（2）①Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
②黑色固體變?yōu)榧t色固體；
③1.6；
④未反應(yīng)的CO會污染空氣．

點評 本題考查了學(xué)生依據(jù)所學(xué)知識進行試驗的能力，以及分析、解決問題的能力，能較好考查學(xué)生對知識的掌握和培養(yǎng)學(xué)生的思維能力．