Question

【題目】如圖所示為實驗室中常見氣體的制備、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）。某校兩個化學興趣小組的同學欲 用它們完成如下探究實驗。

（1）第一組的同學以石灰石和稀鹽酸為原料，制取并收集一瓶干燥、純凈的二 氧化碳氣體，進行二氧化碳的性質實驗。（鹽酸有揮發性）

①實驗室制取氣體時，組裝好儀器后，應先___________ 再添加藥品。

②所選儀器的連接順序為___________ （填寫儀器序號字母）。

③生成二氧化碳時，所發生反應的化學方程式為：____________。

④若將少量 CO2 氣體通入盛有大量澄清 Ca（OH）2 溶液的大燒杯中，燒杯中溶液的質量與之前相比會_______ （填“變大”、“變小”或“不變”）。

④滅火是二氧化碳的重要用途之一，二氧化碳能夠撲滅木材著火的根本原因是下 列的___________（填寫序號 A、B、C．D 之一）。

A 二氧化碳密度比空氣大 B 二氧化碳降低了可燃物的著火點

C 二氧化碳能與水反應 D 二氧化碳既不能燃燒，也不支持燃燒

（2）第二組的同學欲用混有少量二氧化碳的一氧化碳氣體，測定某赤鐵礦石中 氧化鐵的純度（已知雜質不揮發也不發生反應）。所選儀器的連接順序為：混合 氣體→E→D。

①儀器 D 中看到的現象是__________。

②儀器 E 中發生反應的化學方程式為___________。

③若通過測量反應前、后 D 裝置的質量變化，來計算赤鐵礦石中氧化鐵的純度。 則計算出樣品純度的結果將___________（填“ 偏大” 偏小” 或“ 不影響” ）。原因 是___________。

④已知裝置 E 中赤鐵礦石樣品的質量為 10g，若充分反應后，E裝置中剩余固體 質量為 8g，則該赤鐵礦石中氧化鐵的純度為____________ （計算結果精確到 0.1%）。

Answer 1

【答案】檢查裝置的氣密性 ACBF CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 變小 AD 澄清的石灰水變渾濁 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 偏小 反 應生成的二氧化碳沒有被完全吸收 66.7%

【解析】

解：（1）①制取二氧化碳氣體之前要先檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實驗結果；

②實驗室用濃鹽酸和石灰石制取的二氧化碳中混有氯化氫、水蒸氣，硝酸銀會與 鹽酸反應，濃硫酸有吸水性，除去水蒸氣需要放在最后，二氧化碳的密度比空氣 大，所以所選儀器的連接順序為 ACBF；

③ 碳 酸 鈣 和 鹽 酸 反 應 生 成 氯 化 鈣 、 水 和 二 氧 化 碳 ， 化 學 方 程 式 為 ：

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；

④由于二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，雖然有二氧化碳進入溶液，但生成的碳酸鈣屬于沉淀，不能算溶液質量，燒杯中溶液的質量與之前相比會減少；

⑤二氧化碳能夠撲滅木材著火的根本原因是：密度比空氣大，不能燃燒且不支持 燃燒；

（2）①二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，所以觀察到裝置 D 中澄清的石灰水變渾濁；

② 在 高 溫 的 條 件 下 ， 一 氧 化 碳 還 原 氧 化 鐵 生 成 鐵 和 二 氧 化 碳 ，化 學 方 程 式 為 ：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；

③若通過測量反應前、后 D 裝置的質量變化，氫氧化鈣微溶，并不能將反應生成的二氧化碳完 全吸收，所以計算出的氧化鐵質量偏小，則計算出樣品純度的結果將偏小；

④已知裝置 E 中赤鐵礦石樣品的質量為 10g，若充分反應后，E 裝置中剩余固體質量為 8g，質量減少了 10g﹣8g=2g，即氧化鐵中氧元素的質量為 2g，則氧化鐵的質量為：2g÷6.67g，則該赤鐵礦石中氧化鐵的純度為=66.7%。