Question

如图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、收集的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）．

试根据题目要求，回答下列问题：（提示：3H₂+Fe₂O₃2Fe+3H₂O）
（1）若在实验室中用稀盐酸与大理石制取并收集纯净、干燥的二氧化碳气体．（提示：盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）
①所选仪器的连接顺序为    （填仪器序号字母）．
②制取气体的化学方程式为    ．
③实验室制取二氧化碳后的剩余废液中，常含有剩余的少量盐酸，欲加入过量的药品除去盐酸，得到较纯净的中性液体，请从熟石灰、纯碱、石灰石三种固体药品中选用一种试剂进行实验，并简述操作方法   
（2）欲用锌和稀硫酸反应制取氢气，并测定某不纯氧化铁样品中氧化铁的质量（杂质不反应），所选仪器的连接顺序为：A→D→F．
①实验时，会观察到装置F中的现象为    ．
②若反应进行完全后，仪器F的质量减少a g，则氧化铁样品中的氧化铁的质量为    g（计算结果可为分数形式）．
③锌和稀硫酸反应后，所得溶液质量与之前相比会    （填写下列各项序号）
A．增大；B．减小；C．不变；D．无法判断．

Answer 1

【答案】分析：制取装置包括加热和不需加热两种，实验室制取CO₂，是在常温下，用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳气体中的杂质氯化氢气体，可以用饱和碳酸氢钠溶液吸收；二氧化碳一般用浓硫酸干燥；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．实验室制取二氧化碳后的剩余废液中，常含有剩余的少量盐酸，欲加入过量的药品除去盐酸，得到较纯净的中性液体，不能用熟石灰，因为没有指示剂不能判断能否恰好反应；不能用纯碱，因为会加入新的杂质氯化钠；因此应该选用石灰石，加入过量的石灰石，充分反应后过滤，即得到较纯净的中性液体；实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，氢气难溶于水，密度比空气的密度小，因此可以用排水法和向下排空气法收集．实验时，会观察到装置F中的现象为：红色变黑色，试管壁上有水雾；若反应进行完全后，仪器F的质量减少ag，那么氧元素的质量为ag，用氧元素的质量除以氧在氧化铁中的质量分数，就可以得到氧化铁的质量；锌和稀硫酸反应后，所得溶液质量会比以前增大，因为用56份的质量置换出2份的质量．
解答：解：（1）实验室制取CO₂，是在常温下，用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳气体中的杂质氯化氢气体，可以用饱和碳酸氢钠溶液吸收；二氧化碳一般用浓硫酸干燥；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；实验室制取二氧化碳后的剩余废液中，常含有剩余的少量盐酸，欲加入过量的药品除去盐酸，得到较纯净的中性液体，不能用熟石灰，因为没有指示剂不能判断能否恰好反应；不能用纯碱，因为会加入新的杂质氯化钠；因此应该选用石灰石，加入过量的石灰石，充分反应后过滤，即得到较纯净的中性液体；故答案为：①ACDE；②CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；③石灰石；加入过量的石灰石，充分反应后过滤，即得到较纯净的中性液体；
（2）实验时，会观察到装置F中的现象为：红色变黑色，试管壁上有水雾；若反应进行完全后，仪器F的质量减少ag，那么氧元素的质量为ag，用氧元素的质量除以氧在氧化铁中的质量分数，就可以得到氧化铁的质量，即氧化铁的质量=ag÷=；锌和稀硫酸反应后，所得溶液质量会比以前增大，因为用56份的质量置换出2份的质量；故答案为：①红色变黑色，试管壁上有水雾；②；③A
点评：本考点主要考查了仪器的连接、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写、气体的除杂和干燥等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．