Question

16．化學實驗是進行科學探究的重要方式．
（1）下列實驗儀器中不能用于加熱的是b（填字母代號）．
a．燒杯    b．量筒    c．試管    d．蒸發(fā)皿
（2）某化學小組選用以下裝置和藥品進行探究實驗．

①A中反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
②若將A、B連接，A中產(chǎn)生的氣體并不能使B中的溶液變渾濁，這是因為濃鹽酸易揮發(fā)，使CO₂中混有HC1，不能生成CaCO₃沉淀．
③若要制取一瓶較為純凈、干燥的CO₂，所選用裝置的導管接口從左到右的正確連接順序為：a接g、f接e、d接h．
（3）為探究工業(yè)廢水的綜合利用，某化學小組在實驗室中完成了以下實驗．

①X為鋅；乙與硝酸鋇反應的化學方程式為ZnSO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+Zn（NO₃）₂．
②操作I和操作Ⅱ中都要用到一種玻璃儀器．該儀器在操作Ⅱ中的作用是蒸發(fā)時用玻璃棒不斷攪拌，防止因局部溫度過高造成液滴飛濺．
③如何確定向溶液乙中加入硝酸鋇溶液是否過量，你選用的試劑是H₂SO₄．
（4）實驗結束后，稱得回收到的硝酸鋅的質量比理論值小，可能的原因有蒸發(fā)時由液體濺出（寫一條即可）．
（5）某工廠變廢為寶，探究用廢硫酸等來制取所需產(chǎn)品．現(xiàn)有廢硫酸4.9t（H₂SO₄的質量分數(shù)為20%），與足量廢鐵屑反應來制取硫酸亞鐵，同時將生成的全部氫氣通入足量氧化銅中并加熱（H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O），請計算理論上最多可生產(chǎn)銅的質量．

Answer 1

分析 （1）熟悉常見儀器的用途及注意事項；
（2）根據(jù)反應原理、濃鹽酸的性質以及實驗要求來分析解答；
（3）根據(jù)流程圖中體現(xiàn)的信息以及實驗要求來分析解答；
（4）根據(jù)實驗操作進行分析．
（5）根據(jù)化學方程式進行相關計算．

解答 解：（1）燒杯在加熱時需要墊上石棉網(wǎng)，試管和蒸發(fā)皿可直接加熱，量筒不能加熱；
（2）①石灰石中的碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；
②濃鹽酸具有揮發(fā)性，導致制取的二氧化碳中混有氯化氫氣體，氯化氫能與氫氧化鈣反應；
③先用碳酸氫鈉溶液除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體，再用濃硫酸除去二氧化碳的水蒸氣，最后用向上排空氣法來收集，注意氣體的長進短出；
（3）由流程圖分析，加入的X是過量的鋅，過濾后，固體物質是鋅和銀的混合物，加入稀硫酸將其分離，溶液乙就是硫酸鋅溶液；硫酸鋅與硝酸鋇反應生成硫酸鋇白色沉淀和硝酸鋅；操作Ⅱ是從溶液中獲取晶體，是蒸發(fā)結晶，玻璃棒在此過程中的作用是攪拌散熱；證明硝酸鋇過量可以用硫酸，應為硝酸鋇與硫酸反應生成硫酸鋇沉淀，如果過量會有白色沉淀生成．
（4）蒸發(fā)時由液體濺出等都會使回收的硝酸鋅質量減少．
（5）根據(jù)兩個方程式：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑ 和H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O分析出：硫酸、氫氣與銅之間的質量關系，然后利用硫酸的質量來計算出銅的質量即可．
設理論上最多可生產(chǎn)銅的質量為x．
因為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑和H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O
可得關系式：H₂SO₄～H₂～Cu                             
           98        64
       4.9 t×20%    x
$\frac{98}{4.9t×20%}=\frac{64}{x}$
x=0.64t
故答案為：
（1）b；
（2）①CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；②濃鹽酸易揮發(fā)，使CO₂中混有HC1，不能生成CaCO₃沉淀；③g；f； e；d； h；
（3）①鋅（或Zn）； ZnSO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+Zn（NO₃）₂；
②蒸發(fā)時用玻璃棒不斷攪拌，防止因局部溫度過高造成液滴飛濺；
③H₂SO₄；
（4）蒸發(fā)時由液體濺出（合理即可）；
（5）0.64t．

點評 本題綜合性較強，既考查了儀器使用的注意事項、實驗室制取二氧化碳的過程，又考查了廢液的處理、根據(jù)化學方程式的計算，難度適中．