Question

3．下圖為實(shí)驗(yàn)室中常見(jiàn)的氣體制備、凈化、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器．

（1）若以二氧化錳和過(guò)氧化氫溶液為原料制取氧氣，現(xiàn)要收集一瓶干燥的氧氣．
①所選儀器的連接順序?yàn)锳-B-E．（填寫(xiě)裝置序號(hào)字母）
②制取氧氣時(shí)，裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）利用該套裝置還可以在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳，石灰石和稀鹽酸反應(yīng)后，剩余廢液中常含有少量鹽酸．若要檢驗(yàn)該廢液中是否含有鹽酸，請(qǐng)你從“硝酸銀溶液、酚酞試液、pH試紙、熟石灰”中選用一種進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)過(guò)程．pH試紙，用玻璃棒或膠頭滴管把待測(cè)液滴到pH試紙上，變色后，立即與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較讀數(shù)，即得溶液的pH．
（3）若裝置A中盛放鋅粒和稀鹽酸，小明同學(xué)欲利用制備的氫氣來(lái)測(cè)定10g氧化鐵樣品中氧化鐵的純度（雜質(zhì)不反應(yīng)），儀器連接順序?yàn)椋篈→C→B₁→D→B₂→B₃．（已知：Fe₂O₃+3H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O，其中B₁、B₂、B₃為3個(gè)濃硫酸洗氣瓶）
①連接儀器C的目的是除去氫氣中的HCl氣體
②若裝置中不連接B₁，用B₂裝置在反應(yīng)前后質(zhì)量的增加進(jìn)行計(jì)算，則計(jì)算結(jié)果會(huì)偏大．（選填“偏大”、“偏小”、“不受影響”之一）
③若測(cè)得B₂增加的質(zhì)量為a g，則該樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{8a}{27}$．（可為分?jǐn)?shù)形式）

Answer 1

分析 （1）①干燥氧氣應(yīng)該選擇濃硫酸，然后用向上排空氣法收集，可以據(jù)此解答該題；
②過(guò)氧化氫分解能夠產(chǎn)生水和氧氣，可以寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）酚酞試液遇酸性溶液或中性溶液均不變色，所以，不能使用酚酞試液檢驗(yàn)廢液是否呈酸性或中性；而硝酸銀溶液遇氯離子就會(huì)產(chǎn)生沉淀，無(wú)法證明鹽酸的存在；熟石灰與鹽酸反應(yīng)無(wú)明顯現(xiàn)象，不能直接證明鹽酸的存在；石灰石和稀鹽酸反應(yīng)后，剩余廢液中若呈酸性，則證明有鹽酸存在；在檢驗(yàn)溶液酸堿性時(shí)，可選擇pH試紙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
（3）實(shí)驗(yàn)室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應(yīng)制氫氣的，連接儀器C的目的是除去氫氣中的HCl氣體；氫氣還原氧化鐵生成鐵，裝罝中連接B₁的作用是吸收水蒸氣，據(jù)水的質(zhì)量求氧化鐵的質(zhì)量會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏大．根據(jù)反應(yīng)生成水的質(zhì)量求算氧化鐵的質(zhì)量，再進(jìn)行計(jì)算即可．

解答 解：（1）①干燥氧氣應(yīng)該選擇濃硫酸，然后用向上排空氣法收集，故正確的順序?yàn)椋篈→B→E；
②過(guò)氧化氫分解能夠產(chǎn)生水和氧氣，可以寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識(shí)，酚酞試液遇酸性溶液或中性溶液均不變色，所以，不能使用酚酞試液檢驗(yàn)廢液是否呈酸性或中性；而硝酸銀溶液遇氯離子就會(huì)產(chǎn)生沉淀，無(wú)法證明鹽酸的存在；熟石灰與鹽酸反應(yīng)無(wú)明顯現(xiàn)象，不能直接證明鹽酸的存在；石灰石和稀鹽酸反應(yīng)后，剩余廢液中若呈酸性，則證明有鹽酸存在；在檢驗(yàn)溶液酸堿性時(shí)，可選擇pH試紙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：用玻璃棒或膠頭滴管把待測(cè)液滴到pH試紙上，變色后，立即與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較讀數(shù)，即得溶液的pH；
；
（3）①鋅和稀鹽酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，連接儀器C的目的是除去氫氣中的HCl氣體，故填：除去氫氣中的HCl氣體；
②連接B₁的作用是吸收水，若不連接會(huì)導(dǎo)致水的質(zhì)量變大，計(jì)算的結(jié)果偏大，故填：偏大；
③設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為x
Fe₂O₃+3H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O
160               54
x                 ag
$\frac{160}{54}$=$\frac{x}{ag}$

  x=$\frac{80a}{27}$g
故氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：（$\frac{80a}{27}$g÷10g）×100%=$\frac{8a}{27}$，
故答案為：（1）①A-B-E ②2H₂O₂═2H₂O+O₂↑．
（2）pH試紙．用玻璃棒或膠頭滴管把待測(cè)液滴到pH試紙上，變色后，立即與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較讀數(shù)，即得溶液的pH．
（3）①除去氫氣中的HCl氣體．    ②偏大．     ③$\frac{8a}{27}$．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查實(shí)驗(yàn)室制取氣體的方法和化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)等方面的知識(shí)，書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：化學(xué)式、配平、反應(yīng)條件、產(chǎn)物，是否存在箭頭．