Question

【題目】（7分）下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）。試根據題目要求，回答下列問題：

（1）小強同學以鋅粒和稀硫酸為原料在實驗室制備并收集一瓶純凈干燥的氫氣。

①所選裝置的連接順序為 。（填寫儀器序號字母）。

②寫出該同學制備氫氣發生反應的化學方程 _。

③實驗室制取氫氣后的剩余廢液中，可能含有少量硫酸，欲檢驗硫酸的存在，請你從酚酞試液、BaCI2溶液、Na2C03溶液三種試劑中選用一種試劑進行檢驗，并簡述選擇的理由

（2）小靜同學欲用水煤氣（主要成分為一氧化碳、氫氣、水蒸氣等）來測定氧化銅樣品中氧化銅的純度（雜質不反應）。儀器的連接順序為

①實驗時，觀察到裝置B中的現象為 。

②若裝置中不連接C1，通過測定裝置B反應前后的質量變化計算出樣品中Cu0的純度，與實際值比較將會 （填“偏小”“偏大”“不受影響”之一）

⑨若實驗中取用了16 g氧化銅樣品，反應后測定裝援C2增加了1.8g，裝置D增加了2.2g，則該樣品中CuO的純度為____ 。

④若水煤氣中還含有二氧化碳，仍用上述題⑨中的實驗方案測定樣品中Cu0的純度， 請談談你的評價意見和建議 。

Answer 1

【答案】（1）① A→C→F ② Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑

③ 選用 Na2CO3 溶液。（ 0.5 分）Na2CO3 溶液與酸反應會產生 CO2 氣體，

該現象可證明廢液中含有 H+，即存在 H2SO4 。（ 0.5 分）

（ 或 向剩余廢液中加入碳酸鈉溶液， 若存在硫酸， 就會觀察到反應產生氣體。 ）

（2）① 黑色粉末逐漸變紅色 ② 不受影響 ③ 75.0%

④反應前后裝置 D 的增重將因水煤氣混有 CO2 而偏大， 導致計算出的 CuO 純度偏大。（ 0.5 分）

應在氣體進入裝置 B 前，將水煤氣中的 CO2 和水蒸氣都除凈，正確的實驗方案設計：

水煤氣→D1→C1→B→C2→D2→H 。

【解析】

試題分析：（1）小強同學以鋅粒和稀硫酸為原料在實驗室制備并收集一瓶純凈干燥的氫氣，應該干燥氫氣且用向排空氣法收集，故①所選裝置的連接順序為A→C→F；②制備氫氣發生反應的化學方程為Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑；③欲檢驗硫酸的存在，根據硫酸的性質可知，酚酞試液不能證明硫酸的存在、BaCl2溶液與硫酸、硫酸鋅都能生成白色沉淀，不能用于檢驗是否有硫酸，NazC03只和硫酸反應生成氣體，和硫酸鈉不反應，可用NazC03溶液進行檢驗，，選用碳酸鈉溶液的的理由為Na2CO3 溶液與酸反應會產生 CO2 氣體，該現象可證明廢液中含有 H+，即存在 H2SO4 。（2）①實驗時，觀察到裝置B中的現象為黑色粉末逐漸變紅色；②若裝置中不連接C1，通過測定裝置B反應前后的質量變化計算出樣品中Cu0的純度，與實際值比較將會不受影響，因為B的質量變化，與裝置C1測量的水的質量無關；⑨若實驗中取用了16 g氧化銅樣品，反應后測定裝援C2增加了1.8g，裝置D增加了2.2g，根據生成物質水和二氧化碳中的氧元素來源于氧化銅，可計算出氧化銅的質量，氧元素的質量為 ：1.8g×16/18+2.2g×16/44=2.4g；設氧化銅的質量為x O-----CuO

16 80

2.4g x

X=12g;則該樣品中Cu0的純度為12/16×100%=75%;④若水煤氣中還含有二氧化碳，仍用上述題⑨中的實驗方案測定樣品中Cu0的純度，反應前后裝置 D 的增重將因水煤氣混有 CO2 而偏大， 導致計算出的 CuO 純度偏大。應在氣體進入裝置 B 前，將水煤氣中的 CO2 和水蒸氣都除凈，正確的實驗方案設計：水煤氣→D1→C1→B→C2→D2→H 。