Question

11．下面所示為常見(jiàn)氣體的制備、凈化和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器．試根據(jù)題目要求，回答下列問(wèn)題：

（1）儀器A中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）若要制備并收集純凈干燥的二氧化碳，請(qǐng)回答：
①儀器的連接順序?yàn)椋篈-D-C-E；
②裝置D的作用是吸收氣體中混有的氯化氫氣體．
（3）某同學(xué)欲用含有少量雜質(zhì)CO₂的CO氣體測(cè)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)中氣體生成物的性質(zhì)．其所選儀器的連接順序?yàn)椋篊O混合氣體→F₁→C→B→F₂
①儀器F中看到的現(xiàn)象是澄清的石灰水變渾濁；
②寫出裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
③若氧化鐵樣品質(zhì)量為10g，完全反應(yīng)后稱量，前后B裝置的質(zhì)量減少2.7g，則該氧化鐵樣品中氧化鐵所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%；
④指出該套裝置的缺點(diǎn)并提出改進(jìn)辦法缺乏尾氣處理裝置，剩余的CO污染空氣；在最后加上點(diǎn)燃的酒精燈，除去沒(méi)反應(yīng)的一氧化碳?xì)怏w．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)濃硫酸有吸水性，碳酸氫鈉會(huì)與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳密度比空氣大進(jìn)行分析；
（3）①根據(jù)二氧化碳會(huì)與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水進(jìn)行分析；
②根據(jù)一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳進(jìn)行分析；
③根據(jù)B裝置減少的質(zhì)量就是氧化鐵中氧元素的質(zhì)量可求出氧化鐵的質(zhì)量，再求出氧化鐵樣品中氧化鐵的純度進(jìn)行分析；
④根據(jù)一氧化碳有毒，會(huì)污染環(huán)境進(jìn)行分析．

解答 解：（1）碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）濃硫酸有吸水性，碳酸氫鈉會(huì)與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳密度比空氣大，所以儀器的連接順序?yàn)椋篈-D-C-E，裝置D的作用是吸收氣體中混有的氯化氫氣體；
（3）①二氧化碳會(huì)與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以儀器F中看到的現(xiàn)象是：澄清的石灰水變渾濁；
②一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
③B裝置質(zhì)量減少了2.7g，減少的是氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，因此Fe₂O₃的質(zhì)量為2.7g÷$\frac{48}{160}$=9g，所以樣品中氧化鐵所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{9g}{10g}$×100%=90%；
④一氧化碳有毒，會(huì)污染環(huán)境，所以該套裝置的缺點(diǎn)及改進(jìn)辦法是：缺乏尾氣處理裝置，剩余的CO污染空氣；在最后加上點(diǎn)燃的酒精燈，除去沒(méi)反應(yīng)的一氧化碳?xì)怏w．
故答案為：（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）①A-D-C-E，
②吸收氣體中混有的氯化氫氣體；
（3）①澄清的石灰水變渾濁；
②Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
③90%；
④缺乏尾氣處理裝置，剩余的CO污染空氣；在最后加上點(diǎn)燃的酒精燈，除去沒(méi)反應(yīng)的一氧化碳?xì)怏w．

點(diǎn)評(píng) 明確裝置的選取方法，了解制取二氧化碳的反應(yīng)原理，一氧化碳的性質(zhì)及其應(yīng)用；考查了學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用．應(yīng)全面地掌握二氧化碳的制取、一氧化碳還原氧化鐵的知識(shí)才能解答好本題．