Question

如圖所示為實驗室中常見的氣體制備、干燥、收集的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復選擇儀器）．

試根據題目要求，回答下列問題：（提示：3H₂+Fe₂O₃2Fe+3H₂O）
（1）若在實驗室中用稀鹽酸與大理石制取并收集純凈、干燥的二氧化碳氣體．（提示：鹽酸中揮發出的少量HCl氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液吸收）
①所選儀器的連接順序為    （填儀器序號字母）．
②制取氣體的化學方程式為    ．
③實驗室制取二氧化碳后的剩余廢液中，常含有剩余的少量鹽酸，欲加入過量的藥品除去鹽酸，得到較純凈的中性液體，請從熟石灰、純堿、石灰石三種固體藥品中選用一種試劑進行實驗，并簡述操作方法   
（2）欲用鋅和稀硫酸反應制取氫氣，并測定某不純氧化鐵樣品中氧化鐵的質量（雜質不反應），所選儀器的連接順序為：A→D→F．
①實驗時，會觀察到裝置F中的現象為    ．
②若反應進行完全后，儀器F的質量減少a g，則氧化鐵樣品中的氧化鐵的質量為    g（計算結果可為分數形式）．
③鋅和稀硫酸反應后，所得溶液質量與之前相比會    （填寫下列各項序號）
A．增大；B．減小；C．不變；D．無法判斷．

Answer 1

【答案】分析：制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，實驗室制取CO₂，是在常溫下，用碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳氣體中的雜質氯化氫氣體，可以用飽和碳酸氫鈉溶液吸收；二氧化碳一般用濃硫酸干燥；二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．實驗室制取二氧化碳后的剩余廢液中，常含有剩余的少量鹽酸，欲加入過量的藥品除去鹽酸，得到較純凈的中性液體，不能用熟石灰，因為沒有指示劑不能判斷能否恰好反應；不能用純堿，因為會加入新的雜質氯化鈉；因此應該選用石灰石，加入過量的石灰石，充分反應后過濾，即得到較純凈的中性液體；實驗室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應制氫氣的，氫氣難溶于水，密度比空氣的密度小，因此可以用排水法和向下排空氣法收集．實驗時，會觀察到裝置F中的現象為：紅色變黑色，試管壁上有水霧；若反應進行完全后，儀器F的質量減少ag，那么氧元素的質量為ag，用氧元素的質量除以氧在氧化鐵中的質量分數，就可以得到氧化鐵的質量；鋅和稀硫酸反應后，所得溶液質量會比以前增大，因為用56份的質量置換出2份的質量．
解答：解：（1）實驗室制取CO₂，是在常溫下，用碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳氣體中的雜質氯化氫氣體，可以用飽和碳酸氫鈉溶液吸收；二氧化碳一般用濃硫酸干燥；二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集；實驗室制取二氧化碳后的剩余廢液中，常含有剩余的少量鹽酸，欲加入過量的藥品除去鹽酸，得到較純凈的中性液體，不能用熟石灰，因為沒有指示劑不能判斷能否恰好反應；不能用純堿，因為會加入新的雜質氯化鈉；因此應該選用石灰石，加入過量的石灰石，充分反應后過濾，即得到較純凈的中性液體；故答案為：①ACDE；②CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；③石灰石；加入過量的石灰石，充分反應后過濾，即得到較純凈的中性液體；
（2）實驗時，會觀察到裝置F中的現象為：紅色變黑色，試管壁上有水霧；若反應進行完全后，儀器F的質量減少ag，那么氧元素的質量為ag，用氧元素的質量除以氧在氧化鐵中的質量分數，就可以得到氧化鐵的質量，即氧化鐵的質量=ag÷=；鋅和稀硫酸反應后，所得溶液質量會比以前增大，因為用56份的質量置換出2份的質量；故答案為：①紅色變黑色，試管壁上有水霧；②；③A
點評：本考點主要考查了儀器的連接、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫、氣體的除雜和干燥等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．