Question

10．如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見的氣體制備、干燥、凈化和收集實(shí)驗(yàn)的部分儀器．試根據(jù)題目要求，回答下列問題：（設(shè)過程中所有發(fā)生的反應(yīng)都恰好完全進(jìn)行）

（1）用石灰石和稀鹽酸為原料制取并收集干燥、純凈的二氧化碳?xì)怏w．某同學(xué)設(shè)計的儀器連接順序?yàn)椋篈→C→D→F．
①A裝置加入藥品之前檢驗(yàn)其氣密性的具體操作方法是用彈簧夾夾住右邊導(dǎo)管，向分液漏斗中倒水，液面高度不變，說明裝置氣密性良好（合理均可）．
②儀器A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
③上述方案是否合理？請簡述理由．不合理，因?yàn)镈排在C后，收集到的CO₂氣體中混有水蒸氣（合理答案均可）．
④檢驗(yàn)集氣瓶中是不是CO₂氣體的方法向集氣瓶內(nèi)加入澄清的石灰水，振蕩，若澄清的石灰水變渾濁，就證明該氣體是二氧化碳．
⑤同學(xué)甲為驗(yàn)證制取CO₂后剩余溶液中是否含有鹽酸（雜質(zhì)不溶于水且不參加反應(yīng)，且CaCl₂溶液呈中性），設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案如下：取樣于試管中，滴加AgNO₃溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，則含有鹽酸．你是否同意該方案？簡述理由．不同意，反應(yīng)后生成的氯化鈣也能與硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀．
（2）欲用純凈的一氧化碳?xì)怏w，測定某不純氧化鐵樣品的純度（雜質(zhì)不反應(yīng)），并驗(yàn)證反應(yīng)后氣體生成物的性質(zhì)．某同學(xué)所選儀器的連接順序?yàn)椋阂谎趸�碳→B→E．
①儀器B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②儀器E中看到的實(shí)驗(yàn)明顯現(xiàn)象是澄清的石灰水變渾濁．
③從環(huán)境保護(hù)的角度考慮，該套實(shí)驗(yàn)裝置存在的不足，請?zhí)岢瞿愕暮侠斫ㄗh沒有尾氣處理裝置；點(diǎn)燃尾氣或在裝置末端系一只氣球．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)檢查裝置氣密性的方法分析解答；
②根據(jù)石灰石和稀鹽酸反應(yīng)原理書寫方程式；
③氣體從溶液中出來會帶來部分水蒸氣，所以干燥氣體的濃硫酸通常放于最后；
④根據(jù)二氧化碳的檢驗(yàn)方法來分析；
⑤根據(jù)氯離子的檢驗(yàn)方法來分析；
（2））①一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳；
②檢驗(yàn)二氧化碳用澄清的石灰水，二者反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水；
③一氧化碳有毒，不反應(yīng)的一氧化碳要進(jìn)行尾氣處理，防止污染大氣．

解答 解：（1）①檢查A裝置氣密性可用彈簧夾夾住右邊導(dǎo)管，向分液漏斗中倒水，液面高度不變，說明裝置氣密性良好，也可將右邊導(dǎo)管伸入水中，然后兩手緊握錐形瓶，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明裝置氣密性良好；故填：用彈簧夾夾住右邊導(dǎo)管，向分液漏斗中倒水，液面高度不變，說明裝置氣密性良好（合理均可）；
②石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；故填：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③制取并收集干燥、純凈的二氧化碳?xì)怏w，可將生成的二氧化碳通入硝酸銀溶液除去氯化氫氣體，再通過濃硫酸進(jìn)行干燥，然后收集，該同學(xué)將氣體先通過濃硫酸干燥、再通過硝酸銀溶液，氣體從硝酸銀溶液中出來時會帶來水蒸氣，從而使收集的二氧化碳含有水蒸氣；故填：不合理，因?yàn)镈排在C后，收集到的CO₂氣體中混有水蒸氣（合理答案均可）；
④檢驗(yàn)集氣瓶內(nèi)的氣體是否是二氧化碳的方法，向集氣瓶內(nèi)加入澄清的石灰水，振蕩，若澄清的石灰水變渾濁，就證明該氣體是二氧化碳；故填：向集氣瓶內(nèi)加入澄清的石灰水，振蕩，若澄清的石灰水變渾濁，就證明該氣體是二氧化碳；
⑤反應(yīng)后生成的氯化鈣也能與硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀，所以該方案不合理；故填：不同意，反應(yīng)后生成的氯化鈣也能與硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀；
（2）①一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
②檢驗(yàn)二氧化碳用澄清的石灰水，二者反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水；
③一氧化碳有毒，不反應(yīng)的一氧化碳要進(jìn)行尾氣處理，防止污染大氣，而圖示沒有，可以將氣體點(diǎn)燃或在裝置末端系一只氣球．
故答案為：①3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；②澄清的石灰水變渾濁；③沒有尾氣處理裝置；點(diǎn)燃尾氣或在裝置末端系一只氣球．

點(diǎn)評 本題綜合考查了常見的氣體制備、干燥、凈化和收集實(shí)驗(yàn)，一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)反應(yīng)以及相關(guān)知識的考查，要結(jié)合所學(xué)知識細(xì)心解答．