Question

I．“阿波罗登月计划”总指挥韦伯在“阿波罗”登月成功后曾说：“阿波罗计划”中没有一项新发明的技术，都是现成的技术，关键在于综合．综合也是创新，例如可以用玻璃管制成的U形管、T形管、乳胶管、弹簧夹连接成如图所示的一种装置，在U型管中加入适量的红色溶液，即得简单U型气压计，我们可将它应用于多项实验，如：A．证明空气中的氧气参与氧化还原反应的实验（如铁生锈）；B．溶解热效应实验（如硝酸铵溶于水）；C．装置的气密性检验实验；D．检验某些气体性质的实验（如CO2，SO2、Cl2等与碱溶液的反应）等等．请从A或B中选择一项实验，画出该实验的装置图，写出实验名称．要求：①除U形气压计外，其他实验仪器或用品仅能从以下仪器中选取：广口瓶、小试管、胶头滴管、橡皮塞、乳胶管、导管；②实验药品或试剂自定，但需在图中注明．

实验名称：
Ⅱ．广口瓶简单，但它的用途真不简单！实验室用Zn粒和盐酸反应制得的H2，其中含酸雾、水汽、硫化氢及少量氧气等杂质气体，某同学仅用四只广口瓶设计了以下几种装置，按一定顺序连接，便达到了当气体通过时，每一装置除去一种气体的目的．
（1）它们连接的顺序为

a→b→e→f→g→h→d→c

；
（2）除去H2S的离子方程式为

Cu²⁺+H₂S=CuS↓+2H⁺

；
（3）除去O2的离子方程式为

4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O

，观察到的现象为

装有FeSO4和H2SO4溶液的广口瓶中溶液的颜色由浅绿色变成棕黄色

．

Answer 1

分析：Ⅰ、铁在与氧气和水同时接触时容易生锈，硝酸铵溶于水实是吸热过程，根据所给的装置来组装仪器；
Ⅱ．（1）根据除杂的先后顺序来连接装置；
（2）硫化氢能和硫酸铜反应生成沉淀物质；
（3）氧气能将亚铁离子氧化到正三价，从而消耗氧气．

解答：解：Ⅰ、钢铁锈蚀条件是：同时和氧气、水接触，可以将试管中铁钉浸在水里，让铁钉同时和氧气、水接触，钢铁锈蚀是吸氧腐蚀，氧气的量会减少，可以用U型气压计来检测氧气量的减少，硝硝酸铵溶解是吸热的过程，吸收的热能让周围气体温度降低，气体热胀冷缩，降温使气压减少，可以用U型气压计来检测，故答案为：；
Ⅱ．（1）氢气的酸雾即氯化氢气体极易溶于水，可以用冷水吸收，硫化氢气体可以和硫酸铜反应生成沉淀，用硫酸铜来吸收，氧气可以将硫酸亚铁氧化，用硫酸亚铁来除去，水可以用浓硫酸来吸收，作为洗气装置，导管一定要长进短出，，水的除去一定要放在最后，其他气体的除去先后可以颠倒，故连接顺序是：a→b→e→f→g→h→d→c（其他答案合理也得分）；
（2）硫酸铜和硫化氢反应的实质是：Cu²⁺+H₂S=CuS↓+2H⁺，故答案为：Cu²⁺+H₂S=CuS↓+2H⁺；
（3）氧气氧化亚铁离子的实质是：4Fe²⁺+O₂+4H=4Fe³⁺+2H₂O，现象是：装有FeSO₄和H₂SO₄溶液的广口瓶中溶液的颜色由浅绿色变成棕黄色，故答案为：4Fe²⁺+O₂+4H=4Fe³⁺+2H₂O；装有FeSO₄和H₂SO₄溶液的广口瓶中溶液的颜色由浅绿色变成棕黄色．

点评：本题综合性较强考查学生分析和解决问题的能力，难度较大．