Question

下图为实验室中常见的装置。试根据题目要求，回答下列问题：

（1）以石灰石和稀盐酸为原料制取并收集干燥、纯净的二氧化碳（提示：盐酸中挥发出的少量HCl气体可用硝酸银溶液吸收）。

①所选装置的连接顺序为A→             （填写装置序号字母）。

②装置A中发生反应的化学方程式为                                  。

③装置B的作用是                                                    。

④装置C中出现的现象为                                  。

（2）若用一氧化碳气体（含少量水蒸气）来测定某不纯氧化铁样品的纯度，气体流向是从左向右，选择的装置按B₁→D→E→B₂顺序连接，然后进行实验（假设有关反应均反应完全）。

①装置D中发生反应的化学方程式是                              。

②对于上述设计的这个实验装置，你认为还需要改进的是                       。

③通过测量反应前、后E洗气瓶的质量变化来计算氧化铁样品的纯度。若氢氧化钙溶液的量不足，则计算出样品纯度的结果将              （填“偏小”、“偏大”、“不受影响”之一）。

 

Answer 1

【答案】

（1）CBH    CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑去除CO₂中的水蒸气 有白色沉淀生成

（2）Fe₂O₃+3CO=2Fe+3CO₂    添加尾气处理装置  偏小

【解析】

试题分析：（1）①由于要收集一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体，就要把杂质氯化氢气体和水蒸气除去，由于氯化氢气体能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀和硝酸，因此可以除去氯化氢气体，水蒸气可用浓硫酸除去，而且在除杂的过程中要后除去水，因为从硝酸银溶液中出来的气体中会含有水；因为要收集干燥的气体，且二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集，故连接顺序为CBH。

②实验室制取CO₂，是在常温下，用石灰石和稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，故装置A中发生反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑。

③根据上面的分析可知，装置B的作用是去除CO₂中的水蒸气。

④由于氯化氢气体能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀和硝酸，故装置C中出现的现象是有白色沉淀生成。

（2）①一氧化碳具有还原性，在高温条件下，能与氧化铁反应，生成二氧化碳和铁，故装置D中发生反应的化学方程式是Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂；

②由于一氧化碳有毒性，若直接逸散到空气中，会对空气造成污染，故该装置需要添加尾气处理装置；

③根据题意，若氢氧化钙溶液的量不足，就不能完全吸收反应生成的二氧化碳，那么测量出来的二氧化碳的质量就会偏小，则通过二氧化碳计算出样品纯度的结果将会偏小。

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法，常见气体的检验与除杂方法，书写化学方程式，实验方案的设计与评价，根据化学方程式的计算

点评：此题是一综合性较强的实验设计题，涉及到多个知识点，有一定的难度，熟练掌握气体的制取装置和收集装置的选择、气体的检验、除杂等基础知识，是解题的关键，此外，还要能把握好实验数据的处理问题，以及实验方案的设计与评价问题。