Question

13．如圖所示為實驗室中常見氣體制備、凈化、干燥、收集和性質(zhì)實驗的部分儀器．某學校兩個化學實驗探究活動小組的同學欲用它們完成各自的探究實驗．

（1）第一組的同學以鋅粒和稀鹽酸為原料，在實驗室中制備、收集干燥純凈的氫氣，按照要求設(shè)計實驗裝置、連接儀器．
①所選儀器的連接順序為：ACDF（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：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑．
③裝置C的作用是除掉氯化氫氣體．
（2）第二組的同學用H₂O₂溶液為原料（MnO₂作催化劑）制備干燥的氧氣，并用來測定某10g銅粉樣品的純度（該樣品中只含銅和碳），所選儀器的連接順序為：A→D→B→C，則：
①氣體從a（填a或b）端進入裝置C，其內(nèi)反應的化學方程式是CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
②若最終測得裝置C 增重4.4g，則原樣品含金屬銅的質(zhì)量分數(shù)是88%，裝置B中大玻璃管內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量比反應前增大（填“增大”、“減小”、“不變”之一）．

Answer 1

分析 根據(jù)圖為實驗室中常見的氣體制備、干燥、收集和性質(zhì)實驗的部分儀器．可知：
（1）某同學以鋅粒和稀鹽酸為原料在實驗室制備、收集純凈干燥的氫氣，則除掉氯化氫氣體、干燥；根據(jù)反應物、生成物，正確書寫化學方程式．
（2）若以H₂O₂溶液和MnO₂在實驗室中制備干燥的氧氣，并用來測定B裝置中盛有的Cu和C混合物中Cu的含量，取10g混合物樣品放入裝置B的硬質(zhì)玻璃管中，所選儀器連接順序為：A-D-B-C，根據(jù)圖中儀器，可知：儀器C的作用是吸收反應中產(chǎn)生的二氧化碳．
根據(jù)“若最終測得裝置C 增重4.4g，”，則碳和氧氣反應生成4.4g二氧化碳，銅和氧氣反應生成氧化銅，充分反應后B裝置中大試管內(nèi)剩余的固體為氧化銅，從而計算出混合物中碳的含量，進一步計算出原樣品含金屬銅的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：根據(jù)圖為實驗室中常見的氣體制備、干燥、收集和性質(zhì)實驗的部分儀器．可知：
（1）①某同學以鋅粒和稀鹽酸為原料在實驗室制備、收集純凈干燥的氫氣，則除掉氯化氫氣體、干燥，所選裝置的連接順序為 ACDF；
②該同學制備氫氣發(fā)生反應的化學方程式 Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
③裝置C的作用是除掉氯化氫氣體；
（2）若以H₂O₂溶液和MnO₂在實驗室中制備干燥的氧氣，并用來測定B裝置中盛有的Cu和C混合物中Cu的含量，取ag混合物樣品放入裝置B的硬質(zhì)玻璃管中，所選儀器連接順序為：A-D-B-C，根據(jù)圖中儀器，可知：
①氣體從a端通入C，在C中氧氣與碳反應生成的二氧化碳與氫氧化鈉反應，方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
②根據(jù)“若最終測得裝置C 增重4.4g，”，則碳和氧氣反應生成4.4g二氧化碳，
設(shè)生成4.4g二氧化碳，需xg碳與氧氣反應，
C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂
12        44
x        4.4g
$\frac{12}{44}$=$\frac{x}{4.4g}$     x=1.2g
故10g樣品中含銅10g-1.2g=8.8g，原樣品含金屬銅的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{8.8g}{10g}$×100%=88%；
B裝置中反應后的物質(zhì)為氧化銅，CuO中銅元素與氧元素的質(zhì)量比為：64：16=4：1；故8.8g銅，能與2.2g氧氣反應，生成11g氧化銅，故裝置B中大玻璃管內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量比反應前增大．
故答案為：
（1）①ACDF；②Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；③除掉氯化氫氣體；
（2）①a、CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O； ②8.8%、增大；

點評 熟記實驗室制取氫氣的反應原理、注意事項以及物質(zhì)的檢驗和除雜的知識等，并能靈活應用質(zhì)量守恒定律和相關(guān)知識進行解題，要求同學們在平時的學習中加強基礎(chǔ)知識的儲備，以便能夠靈活應用．