Question

9．如圖為實驗室中常見的氣體制備、凈化、收集和性質(zhì)實驗的部分儀器．

根據(jù)題目要求，試回答下列問題：
（1）小穎同學(xué)選擇了過氧化氫溶液和二氧化錳為原料，制取并收集了一瓶干燥的氧氣．
①她所選儀器的連接順序為ADE（填儀器序號）．
②該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）小燕同學(xué)欲用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，然后利用氫氣測定某氧化鐵樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（假設(shè)雜質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)），反應(yīng)方程式為3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O，儀器的連接順序為A→D₁→B→D₂→D₃（D₁，D₂，D₃為三個濃硫酸洗氣瓶）．
①裝置B中的實驗現(xiàn)象是紅色固體逐漸變?yōu)楹谏��?br />②反應(yīng)結(jié)束后，測得裝置B中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體質(zhì)量減少了ag，則該氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量為$\frac{10}{3}a$g（計算結(jié)果可為分?jǐn)?shù)形式）．
③小燕同學(xué)欲通過測量反應(yīng)前后裝置D₂的質(zhì)量變化來計算氧化鐵樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，若裝置中不連接D₁，這樣測算出的Fe₂O₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)與實際值相比將偏大．（填“偏小”“偏大”“基本一致”之一）
④小蕾同學(xué)認(rèn)為該實驗裝置可精簡為A→D→B，然后利用反應(yīng)前后裝置B的質(zhì)量變化來計算樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，這樣測算出的Fe₂O₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)與實際值相比將基本一致．（填“偏小”“偏大”“基本一致”之一）

Answer 1

分析 根據(jù)氣體發(fā)生裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件有關(guān)，收集裝置與氣體的密度和溶解性有關(guān)進(jìn)行分析解答即可；根據(jù)氫氣還原氧化鐵以及反應(yīng)過程中的質(zhì)量變化解答即可．

解答 解：（1）①用過氧化氫溶液和二氧化錳為原料，制取并收集一瓶干燥的氧氣，是固液常溫型反應(yīng)，故選擇A裝置為發(fā)生裝置，收集干燥的氧氣，需要通過濃硫酸干燥，然后用向上排空氣法收集，故她所選儀器的連接順序為ADE，故填：ADE；
②過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，化學(xué)方程式為 2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）①氫氣還原氧化鐵生成鐵和水，故會觀察到裝置B中的實驗現(xiàn)象是紅色固體逐漸變?yōu)楹谏�，故填：紅色固體逐漸變?yōu)楹谏��?br />②反應(yīng)結(jié)束后，測得裝置B中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體質(zhì)量減少了ag，說明減少的氧元素的質(zhì)量為ag，設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為x，則有：
Fe₂O₃+3H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O△m
160                                         48
x                                             ag
$\frac{160}{48}=\frac{x}{ag}$  
x=$\frac{10}{3}a$         
故填：$\frac{10}{3}a$；
③若裝置中不連接D₁，則會使水除不去，這樣測算出的Fe₂O₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)與實際值相比將偏大，故填：偏大；
④若是實驗裝置精簡為A→D→B，然后利用反應(yīng)前后裝置B的質(zhì)量變化來計算樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，這樣測算出的Fe₂O₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)與實際值相比將基本一致，故填：基本一致．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．要計算物質(zhì)的含量，需要排除物質(zhì)的干擾．