Question

【題目】如圖所示為實驗室中常見氣體制備、凈化、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），某化學小組的同學欲利用其進行下列各探究實驗。

（1）以石灰石和稀鹽酸為原料，在實驗室中制備并收集干燥、純凈的二氧化碳氣體，按照要求設計實驗裝置、連接儀器，并檢驗裝置的氣密性。

①所選儀器的連接順序為_____（從左到右填寫儀器序號字母）（提示：揮發出少量HCl氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液吸收）。

②用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳的化學方程式為_____。

③若將二氧化碳氣體通入酚酞試液中，試液顯_____色。

（2）用一氧化碳氣體（含少量水蒸氣）測定某鐵的氧化物（Fe2O3）的元素組成比例，并驗證反應中氣體生成物的性質，所選儀器按A1→E→C→A2順序連接按（A1、A2為濃硫酸洗氣瓶），并檢驗裝置的氣密性，所設計的實驗裝置中氣體流向是從左向右。

①反應前大玻璃管中加入鐵的粉末狀氧化物（FexOy）試樣的質量為ag，實驗結束后，繼續通入一氧化碳氣體，直至大玻璃管冷卻。這時測量到E處大玻璃管中粉末狀固體的質量減少了bg,試推算該鐵的氧化物的化學式中x、y的比值：x/y=_____（用含a和b的代數式表示）。（設所發生的反應均完全進行）

②將少量二氧化碳通入大量澄清石灰水中，出現白色渾濁，且溶液質量減少。試解釋溶液質量減小的原因：_____。

③對于該實驗方案設計還存在不完善之處，你的具體改進方案是_____。

Answer 1

【答案】BDAG 無 生成碳酸鈣的質量大于通入二氧化碳的質量 在裝置最后添加一個點燃的酒精燈，處理尾氣

【解析】

（1）由題意要在實驗室中制備并收集干燥、純凈的二氧化碳氣體：

①用固態的石灰石與液態的稀鹽酸反應來制取二氧化碳，選擇B來制取，用飽和的碳酸氫鈉溶液來除去二氧化碳中的氯化氫氣體，用濃硫酸對二氧化碳進行干燥，最后用向上排空氣法來進行收集，則所選儀器的連接順序為BDAG；

②石灰石的主要成分是碳酸鈣，與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式為；

③二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸不能使無色酚酞試液變色，溶液無色；

（2）①一氧化碳還原鐵的氧化物，生成鐵和二氧化碳，E處減少的質量即為鐵的氧化物中氧元素的質量bg，則其中鐵元素的質量為（ab）g，

那么：，解得；

②二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應生成了碳酸鈣沉淀和水，生成碳酸鈣的質量大于通入二氧化碳的質量，故反應后溶液的質量減少了；

③尾氣中含有的一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會造成空氣污染，所以應該在裝置最后添加一個點燃的酒精燈，點燃一氧化碳，處理尾氣。