Question

16．如圖所示為實驗室中常見的氣體制備、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）欲在實驗室中制備并收集干燥的二氧化碳氣體．
①所選儀器的連接順序為A→E→F（填寫儀器序號字母）．
②儀器A中，發(fā)生反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
③若向G裝置中倒入適量澄清石灰水，迅速用預先綁有小氣球的橡皮塞塞緊，振蕩，觀察到的氣球出現(xiàn)的現(xiàn)象是氣球鼓起．
（2）欲用混有少量二氧化碳的一氧化碳氣體測定10g某不純氧化鐵樣品的純度（雜質不反應），并驗證反應中氣體生成物的性質．所選儀器的連接順序為：混合氣體→D→B→C．
①進行實驗時，要先向D裝置的玻璃管中通一會兒CO，然后加熱，理由是排凈玻璃管中的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸．
②通過測量反應前、后D裝置處大玻璃管的質量變化，來計算氧化鐵樣品的純度．若反應前后D裝置的質量減少2.4g，則該氧化鐵樣品的純度為80%．
③若通過測量反應前、后B裝置的質量變化，來計算氧化鐵樣品的純度，則計算出樣品純度的結果將偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”、“不影響”其中之一）．

Answer 1

分析 （1）①根據反應物的狀態(tài)和反應條件確定實驗室制取氣體的發(fā)生裝置，根據氣體的密度和溶水性確定氣體的收集裝置，要得到干燥的二氧化碳，應在收集裝置前面加一個干燥裝置；
②根據方程式的書寫方法考慮；
③根據二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水，二氧化碳被消耗，則瓶內的壓強小于大氣壓分析；
（2）①根據一氧化碳是可燃性氣體，與空氣混合后加熱有爆炸的危險分析；
②若氧化鐵樣品質量為10g，反應前后D裝置質量減少2.4g，減少的質量是氧元素的質量=2.4g，那么氧化鐵的質量=2.4g÷$\frac{48}{160}$=8g，該樣品的純度=$\frac{8g}{10g}$=80%；
③若氫氧化鈉溶液的量不足，二氧化碳會有剩余，因此計算出樣品純度的結果將偏�。�

解答 解：（1）①實驗室通常用稀鹽酸與大理石反應制取二氧化碳，反應物的狀態(tài)是固態(tài)和液態(tài)，反應條件是常溫，應選固-液不加熱型的發(fā)生裝置；二氧化碳的密度比空氣大，能溶于水，不能用排水法收集；因為要收集到干燥的二氧化碳，所以應在收集裝置前面加一個干燥裝置，濃硫酸具有吸水性，可用來干燥二氧化碳，所以儀器的連接順序為：A→E→F；
②A中反應物是碳酸鈣和鹽酸，生成物是氯化鈣、水、二氧化碳，反應的方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水，二氧化碳被消耗，則瓶內的壓強小于大氣壓，在大氣壓的作用下，小氣球會鼓起．
（2）①一氧化碳是可燃性氣體，與空氣混合后加熱有爆炸的危險，所以為排凈玻璃管中的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸，進行實驗時，要先向D裝置的玻璃管中通一會兒CO，然后加熱．
②若氧化鐵樣品質量為10g，反應前后D裝置質量減少2.4g，減少的質量是氧元素的質量=2.4g，那么氧化鐵的質量=2.4g÷（$\frac{16×3}{56×2+16×3}$×100%）=8g，該樣品的純度=$\frac{8g}{10g}$=80%；
③若通過測量反應前、后B裝置的質量變化，來計算氧化鐵樣品的純度，由于二氧化碳的吸收受二氧化碳氣流快慢和氫氧化鈣的吸收能力影響而不能完全被吸收，同時裝置內殘留等，都會導致B裝置質量變化小于理論質量，最終導致純度計算偏�。�
故答案為：（1）①A→E→F；②CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；③氣球鼓起．
（2）①排凈玻璃管中的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸；②80%；③偏�。�

點評 本題綜合考查了實驗室制取二氧化碳的裝置的選取與連接順序，一氧化碳還原氧化鐵實驗的注意事項．