Question

1．如图为实验室中常见的气体制备、净化、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）在实验室中，欲用金属锌和稀盐酸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ABFE（填写装置序号字母）．
②装置 A 中发生反应的化学方程式为Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑．
③制取气体之前，需要先检查装置的气密性； 实验时，锥形瓶内长颈漏斗下 端管口要插入液面以下，其原因是防止气体从长颈漏斗逸出．
④使用装置 A 还可用于制备氧气气体（一种即可）．
（2）在实验室中，若以 H₂O₂ 溶液为原料（以 MnO₂ 为催化剂）制备干燥的氧气，并用来测定 10g 由铜粉和炭粉组成的混合物样品中Cu 的含量，装置的连接顺序为：A→F→D→B（假 设有关反应均反应完全）．
①装置 F 的作用是除去氧气中的水蒸气．
②装置 A 中生成氧气的化学方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
③D 装置通入足量氧气，充分反应后，玻璃管内剩余固体物质总质量变为8g，则原混合 物样品中单质Cu 的质量分数是64%．
④实验结束后，若要分离出装置 A 中锥形瓶内的固体物质，应采用的分离方法是过滤．

Answer 1

分析 （1）①要制取纯净干燥的氢气，应依据反应物状态和反应条件选择发生装置、依据氯化氢、水的性质选择除杂装置，依据氢气的性质选择收集装置；
②锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气；
③根据制取气体之前，需要先检查装置的气密性；实验时，锥形瓶内长颈漏斗下 端管口要插入液面以下，其原因是防止气体从长颈漏斗逸出解答；
④根据实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气不需加热解答；
（2）①根据浓硫酸具有吸水性能干燥氧气解答；
②根据过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气解答；
③根据碳和氧气反应生成二氧化碳，铜和氧气反应生成氧化铜解答；
④根据过滤可以将不溶性固体和液体分离解答．

解答 解：（1）①锌粒和稀盐酸生成氢气，选择发生装置为A，氯化氢易挥发，制取的氢气中含有氯化氢，和水，先后通过B用氢氧化钠溶液除去氯化氢气体，通过F用浓硫酸吸收水分，氢气密度小于空气，应选择向下排空气法收集，所以正确连接顺序为：ABFE；
②锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，方程式为：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
③制取气体之前，需要先检查装置的气密性；实验时，锥形瓶内长颈漏斗下 端管口要插入液面以下，其原因是防止气体从长颈漏斗逸出；
④A属于固液常温型，实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气不需加热，实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳不需加热，故使用装置 A 还可用于制备氧气或二氧化碳；
（2）①浓硫酸具有吸水性，氧气可以用浓硫酸干燥；
②过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；
③碳和氧气反应生成二氧化碳，铜和氧气反应生成氧化铜，充分反应后B装置中大试管内剩余的固体为氧化铜，8g氧化铜中铜元素的质量为8g×$\frac{64}{80}$=6.4g，所以原混合物中铜元素的质量分数为$\frac{6.4g}{10g}$×100%=64%．
④实验结束后，若要分离出装置 A 中锥形瓶内的固体物质，应采用的分离方法是过滤．
答案：
（1）①ABFE；②Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；③气密性；防止气体从长颈漏斗逸出；④氧气；
（2）①除去氧气中的水蒸气； ②2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑； ③64%；④过滤．

点评 本题考查了气体的制备实验，明确氢气、氧气的制备原理是解题关键，注意发生装置的选择应依据反应物的状态和条件选择，题目难度不大．