Question

如圖所示為實驗室中常見氣體制備、干燥、收集和性質實驗的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復選擇儀器）．試根據(jù)題目要求，回答下列問題：

（1）若以過氧化氫溶液為原料（二氧化錳作催化劑）在實驗室中制備并收集干燥的氧氣．
①所選儀器的連接順序為

 

（填寫儀器序號字母）．
②生成氧氣時，儀器A中發(fā)生反應的化學方程式為

 

．
（2）若用鋅和稀硫酸反應制取氫氣，并用來測定某不純的氧化銅樣品的純度（雜質為少量單質銅），所選儀器的連接順序為：A→D₁→C→D₂→D₃．（已知：CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O；D₁、D₂、D₃為3個濃硫酸洗氣瓶）
①儀器D₁的作用是

 

．
②儀器A中發(fā)生反應的化學方程式是

 

．
③反應完成后，裝置D₂中濃硫酸的質量增重1.8g，則氧化銅樣品的純度為

 

．若不連接D₁，則計算出氧化銅樣品的純度將會

 

（填“偏大”、“偏小”或“基本一致”）．
④若通過

 

的方法，即使不連接D₁，計算出氧化銅樣品的純度也會基本一致．

Answer 1

考點：常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法,實驗室制取氧氣的反應原理,氫氣的制取和檢驗,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化

分析：（1）①若以過氧化氫溶液為原料（MnO₂作催化劑）在實驗室中制備并收集干燥的氧氣，氧氣可以用濃硫酸干燥，如果用雙氧水制氧氣就不需要加熱，因此裝置的連接順序是：ADE；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，收集干燥的氧氣用向上排空氣法；
②過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，據(jù)此書寫方程式；
（2）①儀器D₁的作用是干燥氫氣，除去氫氣中混有的水蒸氣；
②實驗室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應制氫氣的，鋅和硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣；
③若儀器D₂濃硫酸洗氣瓶的質量增加1.8g，因此生成水的質量是1.8g，根據(jù)水的質量求氧化銅的質量，然后求氧化銅樣品的純度；
測量反應前、后D₂濃硫酸洗氣瓶的質量變化，來計算氧化銅樣品的純度，若不連接D₁，會使水的質量偏大，計算出的氧化銅的質量也偏大，因此樣品純度的結果將偏大；
④氫氣還原氧化銅生成銅和水，所以C中固體質量的減少就是參加反應的氧化銅中氧元素的質量，據(jù)此可計算氧化銅的純度，此法計算比較準確．

解答：解：（1）①若以過氧化氫溶液為原料（MnO₂作催化劑）在實驗室中制備并收集干燥的氧氣，氧氣可以用濃硫酸干燥，如果用雙氧水制氧氣就不需要加熱，因此裝置的連接順序是：ADE；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，收集干燥的氧氣用向上排空氣法；
②過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應方程式是：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）①氫氣與硫酸不反應，因此可以用濃硫酸干燥；
②鋅和硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，反應方程式是：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
③若儀器D₂濃硫酸洗氣瓶的質量增加1.8g，因此生成水的質量是1.8g，根據(jù)質量守恒定律可知：水中氧元素的質量=氧化銅中氧元素的質量，水中氧元素的質量是1.8g

16

18

×100%=1.6g，則氧化銅的質量是1.6÷

16

80

×100%=8g，然后求氧化銅樣品的純度=

8g

10g

×100%=80%；若不連接D₁，生成的氫氣中混有的水蒸氣，會導致結果偏大；④氫氣還原氧化銅生成銅和水，所以C中固體質量的減少就是參加反應的氧化銅中氧元素的質量，據(jù)此可計算氧化銅的純度，此法計算比較準確；
故答案為：（1）①ADE；②2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）①干燥氫氣；
②Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
③80%；偏大；
④測量反應前后C裝置玻璃管中固體質量減少．

點評：本考點主要考查了儀器的連接和氣體的除雜和干燥，同時也考查了化學方程式的書寫和有關的計算等，綜合性比較強，本題能較好的考查學生分析、解決問題的能力．