题目内容

20.请从图中选择适当的实验装置序号填空,并回答有关问题.

(1)实验室制取O2可选用的发生装置是a;实验室收集CO2可用c装置;若要除去CO2中混有的HCl气体,得到纯净的CO2,应在收集装置前连接两个相同的d装置,并在第一个装置中放入足量的饱和NaHCO3溶液(填“饱和NaHCO3溶液”“NaOH溶液”或“澄清石灰水”).除去HCl,第二个装置中放入足量的浓硫酸除去水蒸气.
(2)实验室用CO和H2的混合气体还原Fe2O3时,可选用g装置;若要设计一套连续装置,检验并吸收反应后的气态产物(100℃以上),合理的操作顺序:先通过装有无水硫酸铜的装置,然后通过装有澄清的石灰水的装置,再通过装有氢氧化钠固体(或氧化钙、或生石灰、或碱石灰)的h装置.剩余气体不能直接排放到空气中,应采取的措施是收集再利用(或收集、或点燃除去)..

分析 (1)实验室制取氧气可 用常温分解过氧化氢的方法,属于固液常温型,可选发生装置a;二氧化碳密度比空气大且能溶于水,所以用向上排空气法收集;除去氯化氢气体可用饱和的碳酸氢钠溶液,二氧化碳可与氢氧化钠和石灰水的主要成分氢氧化钙反应,所以不能用来除去氯化氢,浓硫酸具有吸水性,可用来干燥二氧化碳;
(2)用CO和H2的混合气体还原Fe2O3时,需要加热,故选g装置;氢气还原氧化铁生成水,一氧化碳还原氧化铁生成二氧化碳,所以要检验是否生成水蒸气可用无水硫酸铜,检验是否生成二氧化碳用澄清石灰水,要防止空气进入装置干扰实验,可用氢氧化钠固体、或氧化钙、碱石灰放于h装置,一氧化碳有毒,要进行尾气处理,可收集再利用,或利用其可燃性将其燃烧掉.

解答 解:(1)制氧气的原理很多,即可用固固加热型装置,又可用固液常温型装置,若用常温分解过氧化氢的方法,可选a来制取氧气;由于二氧化碳密度比空气大且能溶于水,所以收集二氧化碳可用向上排空气法,故选c装置;因为二氧化碳中混有氯化氢和水蒸气,因此要收集纯净干燥的二氧化碳,就必须在收集前,再连接两个d装置,其中第一个盛放碳酸氢钠溶液,第二个盛放浓硫酸,以除去它们,顺序不能颠倒,除去氯化氢气体时不能把二氧化碳除去,二氧化碳可与氢氧化钠和石灰水的主要成分氢氧化钙反应,所以不能用来除去氯化氢;
(2)用CO和H2的混合气体还原Fe2O3,由于需要的温度较高且一氧化碳密度和空气接近,所以要用g 装置,要检验并吸收反应后的气态产物,首先要知道反应后的产物是什么,氢气和一氧化碳还原氧化铁后分别生成了水蒸气和二氧化碳,在检验时要先用无水硫酸铜检验水,再用澄清石灰水检验二氧化碳,为了防止外界空气进入装置干扰实验,因此还要在尾部加一个h装置,其中盛放碱石灰或氧化钙或氢氧化钠固体,由于尾气里可能还有一氧化碳剩余,所以最后对尾气要处理,一般地是用酒精灯点燃,也可以收集后统一处理;
故答案为:
(1)a;c;d;饱和NaHCO3溶液;浓硫酸;
(2)g;无水硫酸铜;澄清石灰水;氢氧化钠固体(或氧化钙、或生石灰、或碱石灰);收集再利用(或收集、或点燃除去).

点评 本题涉及的内容很多,一定要认真分析后再作应答,尤其是在气体的净化和干燥时,要先除去其他气体,再除去水蒸气,而在检验时要先检验水,而后检验其他气体,这是因为目的不同,操作顺序就不同,主要是为了防止互相干扰或重复,在解题时一定要注意.

练习册系列答案
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15.在化学实验技能考试中,有一题目是鉴别氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液,某同学进行了如图所示的实验.

(1)写出试管②中反应的化学方程式Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(2)当看到不同现象时停止通气体,将两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中,并将废液进行过滤,同学们对滤液成分进行了探究.
【提出问题】滤液中除水外还含有哪些物质?
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性.
【猜想假设】甲同学认为:只含有氢氧化钠.乙同学认为:只含有碳酸钠.
丙同学认为:含有氢氧化钠和氢氧化钙.丁同学认为含有氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙.
你认为还可能是氢氧化钠和碳酸钠(写一种猜想).
【分析讨论】你认为丁同学的猜想不合理,理由是因为Na2CO3和Ca(OH)2能发生反应,不能共存
【实验设计】设计实验证明你的猜想正确.
实  验  步  骤实 验 现 象解 释、结 论
取少量滤液于试管中,向其中加入过量(填“少量”或“过量”)的BaCl2溶液,过滤.现象产生白色沉淀该步骤的目的是检验并除去碳酸钠
取上述实验所得滤液少量,向其中滴加酚酞溶液.现象溶液变红 结论:猜想成立.
【实验分析】甲同学验证你的猜想进行了如下实验:
实  验  步  骤实 验 现 象实 验 结 论
取少量滤液于试管中,向其中滴入少量稀盐酸.无明显现象.猜想不成立.
你认为甲同学对实验结果判断是否正确?不正确,理由因为丙猜想均可出现上述现象.

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