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(zhì)實驗的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復(fù)選擇儀器）。試根據(jù)題目要求，回答下列問題：

（1）小強同學(xué)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(xué)制備氫氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(jìn)行檢驗，并簡述選擇的理由

（2）小靜同學(xué)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(zhì)不反應(yīng)）。儀器的連接順序為

①實驗時，觀察到裝置B中的現(xiàn)象為 。

②若裝置中不連接C1，通過測定裝置B反應(yīng)前后的質(zhì)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(yīng)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?wù)勀愕脑u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(yīng)會產(chǎn)生 CO2 氣體，

該現(xiàn)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(yīng)產(chǎn)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(yīng)前后裝置 D 的增重將因水煤氣混有 CO2 而偏大， 導(dǎo)致計算出的 CuO 純度偏大。（ 0.5 分）

應(yīng)在氣體進(jìn)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(shè)計：

水煤氣→D1→C1→B→C2→D2→H 。

【解析】

試題分析：（1）小強同學(xué)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(yīng)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(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程為Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑；③欲檢驗硫酸的存在，根據(jù)硫酸的性質(zhì)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(yīng)生成氣體，和硫酸鈉不反應(yīng)，可用NazC03溶液進(jìn)行檢驗，，選用碳酸鈉溶液的的理由為Na2CO3 溶液與酸反應(yīng)會產(chǎn)生 CO2 氣體，該現(xiàn)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(xiàn)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(yīng)前后的質(zhì)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(zhì)量變化，與裝置C1測量的水的質(zhì)量無關(guān)；⑨若實驗中取用了16 g氧化銅樣品，反應(yīng)后測定裝援C2增加了1.8g，裝置D增加了2.2g，根據(jù)生成物質(zhì)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(zhì)量，氧元素的質(zhì)量為 ：1.8g×16/18+2.2g×16/44=2.4g；設(shè)氧化銅的質(zhì)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(yīng)前后裝置 D 的增重將因水煤氣混有 CO2 而偏大， 導(dǎo)致計算出的 CuO 純度偏大。應(yīng)在氣體進(jìn)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(shè)計：水煤氣→D1→C1→B→C2→D2→H 。