Question

【題目】下圖所示為實驗室常見的氣體制備、凈化、干燥、收集和性質(zhì)實驗的部分儀器。某學(xué)校兩個化學(xué)實驗探究小組的同學(xué)欲用下列裝置完成各自的探究實驗。

（1）第一小組的同學(xué)以石灰石和稀鹽酸為原料，在實驗室中制備、收集干燥純凈的二氧化碳氣體，按照要求設(shè)計實驗、連接儀器，并檢驗裝置的氣密性。

①所選儀器的連接順序為_____（填寫儀器序號字母）。

②制取二氧化碳所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

③制取二氧化碳后的廢液中，常含有少量的鹽酸，欲除凈氯化鈣溶液中含有的少量鹽酸，在沒有指示劑的條件下，最好加入下列試劑中的_____（填寫字母編號）。

A 生石灰 B 石灰水 C 石灰石粉末 D 純堿

（2）第二小組的同學(xué)欲用純凈的一氧化碳氣體測定某不純鐵樣品（雜質(zhì)為氧化鐵）的組成，所選裝置按“一氧化碳氣體→E→D→堿石灰干燥管”的順序連接（實驗前檢查裝置的氣密性，假設(shè)能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都充分反應(yīng)）

①裝置D中觀察到的現(xiàn)象是_____。

②裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

③若裝置E中玻璃管內(nèi)放入鐵樣品的質(zhì)量為ag，反應(yīng)后，測得裝置D的質(zhì)量增加bg，該樣品中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為_____（計算結(jié)果用含字母a、b的代數(shù)式表示）。

④從環(huán)保角度考慮，該實驗方案設(shè)計存在不完善之處是_____。

Answer 1

【答案】A→C→B→F C 石灰水變渾濁 （11a–4b）∶4b 未經(jīng)尾氣處理就直接排放

【解析】

（1）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)發(fā)生需要的條件、氣體的密度和水溶性以及特殊要求選擇并組裝裝置；根據(jù)反應(yīng)物、生成物書寫化學(xué)方程式；根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)不溶于水進行分析；

（2）根據(jù)二氧化碳、氫氧化鈣反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣進行分析；根據(jù)反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件書寫化學(xué)方程式；根據(jù)一氧化碳有毒進行分析。

（1）①所選儀器的連接順序為：通過A可以制取二氧化碳（實驗室通常用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，該反應(yīng)屬于固液不加熱反應(yīng)，發(fā)生裝置可選A），再通過C可以吸收氯化氫氣體（鹽酸具有揮發(fā)性，二氧化碳中可能混有氯化氫氣體，碳酸氫鈉能與HCl反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水，可除去氯化氫），再通過B可以干燥二氧化碳（濃硫酸具有吸水性，且不與二氧化碳反應(yīng)），再通過F可以收集二氧化碳（二氧化碳溶于水，且密度比空氣大，可用向上排空氣法收集）；故填：A→C→B→F；

②大理石和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳、水和氯化鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

；故填：；

③A．CaO能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水，但氧化鈣過量，能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，引入新的雜質(zhì)氫氧化鈣，故A錯誤；
B．石灰水能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水，若不用指示劑，不好判斷反應(yīng)是否恰好進行，容易引入新的雜質(zhì)氫氧化鈣，故B錯誤；
C．鹽酸能與過量的石灰石粉末反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，再過濾除去過量的難溶于水石灰石，能除去雜質(zhì)且沒有引入新的雜質(zhì)，符合除雜原則，故C正確；
D．氯化鈣溶液和鹽酸均能與純堿反應(yīng)，不但能把雜質(zhì)除去，也會把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則，故D錯誤；

故選C；

（2）①一氧化碳還原鐵的氧化物后生成了二氧化碳，能使澄清的石灰水變渾濁，裝置D中觀察到的現(xiàn)象為：石灰水變渾濁；故填：石灰水變渾濁；
②一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：；故填：；

③裝置Ｅ中固體的質(zhì)量為ag，這就是氧化鐵樣片的質(zhì)量，裝置Ｄ中的質(zhì)量增加bg，這是生成二氧化碳的質(zhì)量，二氧化碳中氧元素的質(zhì)量的一半即為反應(yīng)前混合物中氧元素的質(zhì)量，為：bg××100%＝ g；則反應(yīng)前原固體混合物中鐵元素和氧元素的質(zhì)量比是：（ag－g）：g＝（11a－４b）：4b；故填：（11a－4b）：4b；

④一氧化碳有毒不能直接排放到空氣中，防止污染空氣，應(yīng)該在裝置末端加一個點燃的酒精燈；故填：未經(jīng)尾氣處理就直接排放。