题目内容
【题目】下图所示为实验室常见气体制备、净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器。某学校两个化学实验探究小组的同学欲用他们完成各自的探究。
(1)第一小组的同学以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备、收集干燥纯净的二氧化碳气体,所选仪器的连接顺序为_____(填写仪器序号字母) ;制取二氧化碳所发生反应的化学方程式_____;实验室制取二氧化碳后的废液中,常含有少量的盐酸,欲除净氯化钙溶液中含有的少量盐酸,在不用指示剂的条件下,最好加入下列试剂中的_____ ( 填写字母编号)。
A 生石灰 B 石灰水 C 石灰石粉末 D 纯碱
(2)第二小组的同学欲用纯净的一氧化碳气体测定某不纯氧化铁样品( 杂质中只含铁)的组成,所选装置按一氧化碳气体→E→D→碱石灰干燥管”的顺序连接(实验前检查装置的气密性,假设能发生的化学反应都充分反应)。装置D中观察到的现象_____;装置E中发生反应的化学方程式为_____;从环保角度考虑,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】ACBF C 溶液变浑浊 增加尾气处理装置,在装置末端增加一个点燃的酒精灯或绑一个小气球
【解析】
(1)以石灰石和稀盐酸为原料制备、收集干燥纯净的二氧化碳,该反应属于固液不加热反应,故收集装置应选A,盐酸具有挥发性,因此制取的二氧化碳中会混有氯化氢和水蒸气,故应先用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢,然后用浓硫酸干燥气体,二氧化碳密度比空气大,应用向上排空气法收集,故收集装置选F,故所选仪器的连接顺序为:ACBF;
石灰水与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学反应方程式为:;
A、加入过量氧化钙,氧化钙能与盐酸反应生成氯化钙和水,但是氧化钙过量,氧化钙会与水反应生成氢氧化钙,引入了新的杂质,不符合题意;
B、氢氧化钙能与盐酸反应生成氯化钙和水,在不加指示剂的条件下,氢氧化钙容易过量,引入新的杂质,不符合题意;
C、加入过量碳酸钙,碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,碳酸钙不溶于水,反应后过滤,即可得到纯净的氯化钙,符合题意;
D、碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,引入了新的杂质,不符合题意。
故选C。
(1)一氧化碳能与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,将生成的二氧化碳通入氢氧化钙溶液中,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故装置D中观察到的现象:溶液变浑浊;
装置E发生反应的化学方程式为:;
一氧化碳有毒,未反应的一氧化碳排到空气中会污染空气,故应增加尾气处理装置,应在装置末端增加一个点燃的酒精灯或绑一个小气球。
【题目】工业铁红可用于生产颜料,其主要成分是 Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4。为了测定某种工业铁红样品中铁元素的质量分数,同学们进行了如下探究。
(查阅资料)
Ⅰ.草酸晶体(H2C2O43H2O)在浓硫酸的催化下受热分解,会生成二氧化碳、一氧化碳和水。
Ⅱ.碱石灰是固体NaOH和CaO的混合物,能吸收水蒸气和二氧化碳
Ⅲ.铁的常见氧化物中,铁元素的质量分数如下表所示:
铁的氧化物 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
铁元素的质量分数 | 77.8% | 70.0% | 72.4% |
(设计与实验)小组同学设计了下图所示实验装置:
(1)为了保证进入E 中的气体是纯净、干燥的 CO,则 D 中的试剂名称为_____。
(2)C 装置的作用是_____。
(3)写出E 装置中发生反应的化学方程式(一个即可):_____。
(4)同学们称取 10.0g 铁红样品进行实验,根据资料信息推算,理论上铁红样品中铁元素质量的取值范围是_____。利用上述装置进行实验(装置气密性良好),并通过以下两种方法得出测定结果。
方法一:充分反应后,称量E 中得到的铁粉的质量,经计算求出铁元素的质量分数。
方法二:分别称量实验前后_____(填字母序号)装置的质量,经计算求出铁元素的质量分数。
(实验反思)
(1)如果缺少G 装置(不考虑其他因素),可能会导致利用方法二测定的样品中铁元素的质量分数偏小,原因是_____。
(2)从绿色化学的角度考虑,该实验装置的不足之处是_____。