Question

【题目】（7分）下图所示为实验室中常见气体制备、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）。试根据题目要求，回答下列问题：

（1）小强同学以锌粒和稀硫酸为原料在实验室制备并收集一瓶纯净干燥的氢气。

①所选装置的连接顺序为 。（填写仪器序号字母）。

②写出该同学制备氢气发生反应的化学方程 _。

③实验室制取氢气后的剩余废液中，可能含有少量硫酸，欲检验硫酸的存在，请你从酚酞试液、BaCI2溶液、Na2C03溶液三种试剂中选用一种试剂进行检验，并简述选择的理由

（2）小静同学欲用水煤气（主要成分为一氧化碳、氢气、水蒸气等）来测定氧化铜样品中氧化铜的纯度（杂质不反应）。仪器的连接顺序为

①实验时，观察到装置B中的现象为 。

②若装置中不连接C1，通过测定装置B反应前后的质量变化计算出样品中Cu0的纯度，与实际值比较将会 （填“偏小”“偏大”“不受影响”之一）

⑨若实验中取用了16 g氧化铜样品，反应后测定装援C2增加了1.8g，装置D增加了2.2g，则该样品中CuO的纯度为____ 。

④若水煤气中还含有二氧化碳，仍用上述题⑨中的实验方案测定样品中Cu0的纯度， 请谈谈你的评价意见和建议 。

Answer 1

【答案】（1）① A→C→F ② Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑

③ 选用 Na2CO3 溶液。（ 0.5 分）Na2CO3 溶液与酸反应会产生 CO2 气体，

该现象可证明废液中含有 H+，即存在 H2SO4 。（ 0.5 分）

（ 或 向剩余废液中加入碳酸钠溶液， 若存在硫酸， 就会观察到反应产生气体。 ）

（2）① 黑色粉末逐渐变红色 ② 不受影响 ③ 75.0%

④反应前后装置 D 的增重将因水煤气混有 CO2 而偏大， 导致计算出的 CuO 纯度偏大。（ 0.5 分）

应在气体进入装置 B 前，将水煤气中的 CO2 和水蒸气都除净，正确的实验方案设计：

水煤气→D1→C1→B→C2→D2→H 。

【解析】

试题分析：（1）小强同学以锌粒和稀硫酸为原料在实验室制备并收集一瓶纯净干燥的氢气，应该干燥氢气且用向排空气法收集，故①所选装置的连接顺序为A→C→F；②制备氢气发生反应的化学方程为Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑；③欲检验硫酸的存在，根据硫酸的性质可知，酚酞试液不能证明硫酸的存在、BaCl2溶液与硫酸、硫酸锌都能生成白色沉淀，不能用于检验是否有硫酸，NazC03只和硫酸反应生成气体，和硫酸钠不反应，可用NazC03溶液进行检验，，选用碳酸钠溶液的的理由为Na2CO3 溶液与酸反应会产生 CO2 气体，该现象可证明废液中含有 H+，即存在 H2SO4 。（2）①实验时，观察到装置B中的现象为黑色粉末逐渐变红色；②若装置中不连接C1，通过测定装置B反应前后的质量变化计算出样品中Cu0的纯度，与实际值比较将会不受影响，因为B的质量变化，与装置C1测量的水的质量无关；⑨若实验中取用了16 g氧化铜样品，反应后测定装援C2增加了1.8g，装置D增加了2.2g，根据生成物质水和二氧化碳中的氧元素来源于氧化铜，可计算出氧化铜的质量，氧元素的质量为 ：1.8g×16/18+2.2g×16/44=2.4g；设氧化铜的质量为x O-----CuO

16 80

2.4g x

X=12g;则该样品中Cu0的纯度为12/16×100%=75%;④若水煤气中还含有二氧化碳，仍用上述题⑨中的实验方案测定样品中Cu0的纯度，反应前后装置 D 的增重将因水煤气混有 CO2 而偏大， 导致计算出的 CuO 纯度偏大。应在气体进入装置 B 前，将水煤气中的 CO2 和水蒸气都除净，正确的实验方案设计：水煤气→D1→C1→B→C2→D2→H 。