Question

4．如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見的氣體制備、凈化、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器（組裝實(shí) 驗(yàn)裝置時，可重復(fù)選擇儀器）．某學(xué)校兩個化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動小組的同學(xué)欲用它們完成各自的探究實(shí)驗(yàn)．

（1）第一組的同學(xué)以石灰石和稀鹽酸為原料，在實(shí)驗(yàn)室制備、收集的二氧化碳?xì)怏w，按照要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置、連接儀器，并檢驗(yàn)裝置的氣密性．（提示：鹽酸揮發(fā)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?yàn)锳CF（填寫儀器序號字母）．
②寫出上述制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
③檢驗(yàn)集氣瓶中氣體是否為二氧化碳的具體方法為向集氣瓶中注入適量的澄清石灰水，振蕩，如果澄清石灰水變渾濁，則該氣體是二氧化碳，反之則不是．
（2）第二組的同學(xué)利用了水煤氣（主要成分為CO與H₂，還含有少量水蒸氣）來測定某氧化銅樣品 中CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（雜質(zhì)為Cu）．取8g該樣品，儀器的連接順序?yàn)椋核�煤氣→B₁→E→B₂→D（已 知：CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂）①裝置B₁的作用為除去水煤氣中的水蒸氣．
②為測定氧化銅純度，實(shí)驗(yàn)小組測得如下數(shù)據(jù)：

裝置	B1	E	B2	D
增重（或減輕）的質(zhì)量	0.18g	0.8g	0.45g	l.1g

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，測得該樣品中CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%（精確到1%）．
③為了測定反應(yīng)是否完全，利用反應(yīng)后大玻璃管中剩余的固體粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．請?jiān)谙←}酸、AgNO₃溶液和NaOH溶液三種試劑中選擇一種并簡述理由：稀鹽酸
稀鹽酸能和氧化銅反應(yīng)生成氯化銅和水，通過溶液顏色變化可以判斷反應(yīng)是否完全④該反應(yīng)是否有設(shè)計(jì)不當(dāng)之處，請指出并敘述改進(jìn)方法．設(shè)計(jì)不當(dāng)之處是沒有處理尾氣；改進(jìn)方法：利用塑料袋把尾氣收集起來．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)不需要加熱，大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣，能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
（2）濃硫酸具有吸水性，可以用作干燥劑；
大玻璃管中質(zhì)量減少的部分是氧化銅中的氧元素，根據(jù)氧元素的質(zhì)量可以計(jì)算氧化銅的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算氧化銅樣品中CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
氧化銅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和水，氯化銅溶液是藍(lán)色溶液；
一氧化碳有毒，擴(kuò)散到空氣中會污染環(huán)境．

解答 解：（1）①所選儀器的連接順序?yàn)橹迫⊙b置A、除去氯化氫的裝置C和收集裝置F；
②上述制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③檢驗(yàn)集氣瓶中氣體是否為二氧化碳的具體方法為：向集氣瓶中注入適量的澄清石灰水，振蕩，如果澄清石灰水變渾濁，則該氣體是二氧化碳，反之則不是．
故填：ACF；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；向集氣瓶中注入適量的澄清石灰水，振蕩，如果澄清石灰水變渾濁，則該氣體是二氧化碳，反之則不是．
（2）①裝置B₁的作用是除去水煤氣中的水蒸氣；
②E裝置中質(zhì)量減小0.8g，說明氧化銅中氧元素的質(zhì)量是0.8g，則氧化銅的質(zhì)量是4.0g，該樣品中CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{4.0g}{8g}$×100%=50%；
③氫氧化鈉不能和氧化銅、銅反應(yīng)，不能用來測定反應(yīng)是否完全；
硝酸銀能和銅反應(yīng)生成硝酸銅和銀，但是無論氧化銅是否完全反應(yīng)，由于雜質(zhì)是銅，因此不能用硝酸銀來測定反應(yīng)是否完全；
因?yàn)橄←}酸能和氧化銅反應(yīng)生成氯化銅和水，氯化銅溶液是藍(lán)色溶液，通過溶液顏色變化可以判斷反應(yīng)是否完全；
④設(shè)計(jì)不當(dāng)之處是沒有處理尾氣；改進(jìn)方法：利用塑料袋把尾氣收集起來．
故填：除去水煤氣中的水蒸氣；50；稀鹽酸；稀鹽酸能和氧化銅反應(yīng)生成氯化銅和水，通過溶液顏色變化可以判斷反應(yīng)是否完全；設(shè)計(jì)不當(dāng)之處是沒有處理尾氣；改進(jìn)方法：利用塑料袋把尾氣收集起來．

點(diǎn)評 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．