题目内容

如图所示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）若用铁粉和稀盐酸（盐酸具有挥发性）反应制取并收集干燥的氢气．
①制取并收集干燥的氢气所选仪器的连接顺序为（填写仪器序号字母）．
②制取氢气的反应方程式为．
③进行实验前，首先要做的一步工作是．
（2）小明同学欲用一氧化碳气体（含少量二氧化碳和水蒸气）测定10克不纯氧化铜样品的纯度（杂质不参与反应），并验证反应中气体生成物的性质．所选仪器的连接顺序为：B₁→C→D→B₂．
①写出装置B₁中发生反应的化学方程式．
②装置D中观察到的实验现象是．
③假设实验结束后，测得B₂装置的质量比反应前增加了4.4克，由此推算出装置D中固体的质量减少了克．
④小明同学的设计方案有一明显的不足，这样操作可能造成的后果是__．

解：（1）①用铁粉和稀盐酸（盐酸具有挥发性）反应制取氢气用A装置，盐酸挥发氯化氢气体，混有的氯化氢气体用澄清的石灰水除去，干燥用浓硫酸，氢气密度比空气小，用向下排空气法收集，而气体从溶液中出来会带来水蒸气，所以要先除杂再干燥，然后收集，故制取并收集干燥的氢气所选仪器的连接顺序为ABCE；
②铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，方程式是Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；
③实验前要检查装置的气密性，防止装置漏气；
（2）①装置B₁中发生反应是二氧化碳与澄清石灰水的反应，二者反应生成碳酸钙沉淀和水，方程式是Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
②一氧化碳具有还原性，可将黑色的氧化铜还原为红色的铜；
③根据②分析可知：装置D中固体减少的质量是氧化铜中氧元素的质量，B₂装置放的是澄清的石灰水，可与一氧化碳和氧化铜反应生成的二氧化碳充分反应，故该装置增加的质量即是反应生成的二氧化碳的质量；
设样品中氧化铜的质量为x
CuO+CO $\text{[math]}$ Cu+CO₂
80 44
x 4.4g
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$
x=8g
氧化铜中氧元素的质量为：8g× $\text{[math]}$ ×100%=1.6g
则装置D中固体减少的质量是1.6g；
④小明未设计尾气处理装置，会使未参加反应的一氧化碳排放到空气中污染空气；
故答案为：（1）①ABCE； ②Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；③检查装置的气密性；
（2）①Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；②黑色固体变为红色固体； ③1.6； ④剩余的一氧化碳污染空气（答案合理即可）．
分析：（1）①用铁粉和稀盐酸（盐酸具有挥发性）反应制取氢气用A装置，混有的氯化氢气体用澄清的石灰水除去，干燥用浓硫酸，氢气密度比空气小，用向下排空气法收集；
②铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，据此书写方程式；
③实验前要检查装置的气密性，防止装置漏气；
（2）①装置B₁中发生反应是二氧化碳与澄清石灰水的反应，据反应原理书写方程式；
②一氧化碳具有还原性，可将黑色的氧化铜还原为红色的铜；
③根据②分析可知：装置D中固体减少的质量是氧化铜中氧元素的质量，B₂装置放的是澄清的石灰水，可与一氧化碳和氧化铜反应生成的二氧化碳充分反应，故该装置增加的质量即是反应生成的二氧化碳的质量，然后结合一氧化碳和氧化铜反应的方程式计算出参加反应的氧化铜的质量，进而计算出氧化铜中氧元素的质量；
④一氧化碳有毒，排放到空气中会污染空气，而小明未设计尾气处理装置．
点评：本题考查了学生依据所学知识进行试验的能力，以及分析、解决问题的能力，能较好考查学生对知识的掌握和培养学生的思维能力．

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