Question

16．如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見(jiàn)的氣體制備、干燥、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器（組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，可重復(fù)選擇儀器）．試根據(jù)題目要求，回答下列問(wèn)題：

（1）欲在實(shí)驗(yàn)室中制備并收集干燥的二氧化碳?xì)怏w．
①所選儀器的連接順序?yàn)锳→E→F（填寫(xiě)儀器序號(hào)字母）．
②儀器A中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
③若向G裝置中倒入適量澄清石灰水，迅速用預(yù)先綁有小氣球的橡皮塞塞緊，振蕩，觀察到的氣球出現(xiàn)的現(xiàn)象是氣球鼓起．
（2）欲用混有少量二氧化碳的一氧化碳?xì)怏w測(cè)定10g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)中氣體生成物的性質(zhì)．所選儀器的連接順序?yàn)椋夯旌蠚怏w→D→B→C．
①進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，要先向D裝置的玻璃管中通一會(huì)兒CO，然后加熱，理由是排凈玻璃管中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸．
②通過(guò)測(cè)量反應(yīng)前、后D裝置處大玻璃管的質(zhì)量變化，來(lái)計(jì)算氧化鐵樣品的純度．若反應(yīng)前后D裝置的質(zhì)量減少2.4g，則該氧化鐵樣品的純度為80%．
③若通過(guò)測(cè)量反應(yīng)前、后B裝置的質(zhì)量變化，來(lái)計(jì)算氧化鐵樣品的純度，則計(jì)算出樣品純度的結(jié)果將偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”、“不影響”其中之一）．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件確定實(shí)驗(yàn)室制取氣體的發(fā)生裝置，根據(jù)氣體的密度和溶水性確定氣體的收集裝置，要得到干燥的二氧化碳，應(yīng)在收集裝置前面加一個(gè)干燥裝置；
②根據(jù)方程式的書(shū)寫(xiě)方法考慮；
③根據(jù)二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，二氧化碳被消耗，則瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)小于大氣壓分析；
（2）①根據(jù)一氧化碳是可燃性氣體，與空氣混合后加熱有爆炸的危險(xiǎn)分析；
②若氧化鐵樣品質(zhì)量為10g，反應(yīng)前后D裝置質(zhì)量減少2.4g，減少的質(zhì)量是氧元素的質(zhì)量=2.4g，那么氧化鐵的質(zhì)量=2.4g÷$\frac{48}{160}$=8g，該樣品的純度=$\frac{8g}{10g}$=80%；
③若氫氧化鈉溶液的量不足，二氧化碳會(huì)有剩余，因此計(jì)算出樣品純度的結(jié)果將偏小．

解答 解：（1）①實(shí)驗(yàn)室通常用稀鹽酸與大理石反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)物的狀態(tài)是固態(tài)和液態(tài)，反應(yīng)條件是常溫，應(yīng)選固-液不加熱型的發(fā)生裝置；二氧化碳的密度比空氣大，能溶于水，不能用排水法收集；因?yàn)橐�收集到干燥的二氧化碳，所以�?yīng)在收集裝置前面加一個(gè)干燥裝置，濃硫酸具有吸水性，可用來(lái)干燥二氧化碳，所以儀器的連接順序?yàn)椋篈→E→F；
②A中反應(yīng)物是碳酸鈣和鹽酸，生成物是氯化鈣、水、二氧化碳，反應(yīng)的方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，二氧化碳被消耗，則瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)小于大氣壓，在大氣壓的作用下，小氣球會(huì)鼓起．
（2）①一氧化碳是可燃性氣體，與空氣混合后加熱有爆炸的危險(xiǎn)，所以為排凈玻璃管中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，要先向D裝置的玻璃管中通一會(huì)兒CO，然后加熱．
②若氧化鐵樣品質(zhì)量為10g，反應(yīng)前后D裝置質(zhì)量減少2.4g，減少的質(zhì)量是氧元素的質(zhì)量=2.4g，那么氧化鐵的質(zhì)量=2.4g÷（$\frac{16×3}{56×2+16×3}$×100%）=8g，該樣品的純度=$\frac{8g}{10g}$=80%；
③若通過(guò)測(cè)量反應(yīng)前、后B裝置的質(zhì)量變化，來(lái)計(jì)算氧化鐵樣品的純度，由于二氧化碳的吸收受二氧化碳?xì)饬骺炻�和氫氧化鈣的吸收能力影響而不能完全被吸收，同時(shí)裝置內(nèi)殘留等，都會(huì)導(dǎo)致B裝置質(zhì)量變化小于理論質(zhì)量，最終導(dǎo)致純度計(jì)算偏�。�
故答案為：（1）①A→E→F；②CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；③氣球鼓起．
（2）①排凈玻璃管中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸；②80%；③偏小．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置的選取與連接順序，一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)．