题目内容
【题目】如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学小组的同学欲利用其进行下列各探究实验。
(1)以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体,按照要求设计实验装置、连接仪器,并检验装置的气密性。
①所选仪器的连接顺序为_____(从左到右填写仪器序号字母)(提示:挥发出少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)。
②用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为_____。
③若将二氧化碳气体通入酚酞试液中,试液显_____色。
(2)用一氧化碳气体(含少量水蒸气)测定某铁的氧化物(Fe2O3)的元素组成比例,并验证反应中气体生成物的性质,所选仪器按A1→E→C→A2顺序连接按(A1、A2为浓硫酸洗气瓶),并检验装置的气密性,所设计的实验装置中气体流向是从左向右。
①反应前大玻璃管中加入铁的粉末状氧化物(FexOy)试样的质量为ag,实验结束后,继续通入一氧化碳气体,直至大玻璃管冷却。这时测量到E处大玻璃管中粉末状固体的质量减少了bg,试推算该铁的氧化物的化学式中x、y的比值:x/y=_____(用含a和b的代数式表示)。(设所发生的反应均完全进行)
②将少量二氧化碳通入大量澄清石灰水中,出现白色浑浊,且溶液质量减少。试解释溶液质量减小的原因:_____。
③对于该实验方案设计还存在不完善之处,你的具体改进方案是_____。
【答案】BDAG 无 生成碳酸钙的质量大于通入二氧化碳的质量 在装置最后添加一个点燃的酒精灯,处理尾气
【解析】
(1)由题意要在实验室中制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体:
①用固态的石灰石与液态的稀盐酸反应来制取二氧化碳,选择B来制取,用饱和的碳酸氢钠溶液来除去二氧化碳中的氯化氢气体,用浓硫酸对二氧化碳进行干燥,最后用向上排空气法来进行收集,则所选仪器的连接顺序为BDAG;
②石灰石的主要成分是碳酸钙,与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为;
③二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸不能使无色酚酞试液变色,溶液无色;
(2)①一氧化碳还原铁的氧化物,生成铁和二氧化碳,E处减少的质量即为铁的氧化物中氧元素的质量bg,则其中铁元素的质量为(ab)g,
那么:,解得;
②二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成了碳酸钙沉淀和水,生成碳酸钙的质量大于通入二氧化碳的质量,故反应后溶液的质量减少了;
③尾气中含有的一氧化碳有毒,直接排放到空气中会造成空气污染,所以应该在装置最后添加一个点燃的酒精灯,点燃一氧化碳,处理尾气。