Question

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．据题目要求，回答下列问题：
（1）欲在实验室中制备并收集干燥的二氧化碳．
①所选仪器的连接顺序为

 

（填写仪器序号字母）．
②仪器A中，发生反应的化学方程式为

 

．
（2）在实验室制取CO₂气体后剩余溶液中一定有CaCl₂，可能有HCl（杂质不溶于水且不参加反应）．为验证是否含有HCl，可在剩余溶液样品中直接加入一种物质，在提供的铁粉、AgNO₃溶液、紫色石蕊试液三种试剂中，选择一种试剂进行试验，简述理由

 

．
（3）欲用足量纯净的一氧化碳气体测定某10g不纯氧化铁样品的纯度（杂质不反应），并验证反应中气体生成物的性质．所选仪器的连接顺序为：纯净的一氧化碳气体→D→B→C．
①仪器C的作用是

 

．
②反应完全后，计算氧化铁样品的纯度时，小强同学认为“仪器D中减少的质量等于仪器B中增加的质量”，你认为小强的观点

 

（填“正确”或“不正确”）．经测定仪器B反应后比反应前增重了6.6g，则此氧化铁样品的纯度为

 

．

Answer 1

考点：二氧化碳的实验室制法,气体的干燥（除水）,一氧化碳的化学性质,酸的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：碳单质与含碳化合物的性质与用途,常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）①根据反应物的状态和反应条件确定实验室制取气体的发生装置，根据气体的密度和溶水性确定气体的收集装置，要得到干燥的二氧化碳，应在收集装置前面加一个干燥装置；
②根据化学方程式的写法写出实验室制取二氧化碳的反应原理；
（2）根据盐酸的化学性质来分析；
（3）①一氧化碳气和氧化铁不能完全反应，所以尾气中还有一氧化碳；
②根据化学方程式进行分析判断，并根据二氧化碳的质量计算氧化铁的质量，进而求质量分数．

解答：解：（1）①实验室通常用稀盐酸与大理石反应制取二氧化碳，反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，应选固-液不加热型的发生装置；二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，不能用排水法收集；因为要收集到干燥的二氧化碳，所以应在收集装置前面加一个干燥装置，浓硫酸具有吸水性，可用来干燥二氧化碳，所以仪器的连接顺序为：A→E→F；
②实验室制取二氧化碳的反应物是碳酸钙和盐酸，生成物是氯化钙、水、二氧化碳，有关化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；  
（2）为验证是否含有HCl，一定不能加入的是的是AgNO₃，理由是CaCl₂、HCl都能与AgNO₃溶液反应生成沉淀；可以用铁粉或紫色石蕊试液来验证；因此可以取少量铁粉于试管中，向其中滴加剩余溶液，若有气体生成则剩余溶液中含有HCl，若不产生气体，则溶液中无HCl；
（3）①一氧化碳气和氧化铁不能完全反应，所以尾气中还有一氧化碳，如不除去会污染空气，因此仪器C的作用是尾气处理，防止污染环境；
②反应的化学方程式为：3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂，由此可知，仪器D中减少的质量为氧花铁中氧元素的质量，仪器B中增加的质量为二氧化碳的质量，小强的观点不正确；
设氧化铁样品中氧化铁的质量为x
3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂
    160           132
     x            6.6g

160

132

=

x

6.6g

解得：x=8g
氧化铁样品的纯度为：

8g

10g

×100%=80%．
故答案为：（1）①AEF；
 ②CaCO₃+2HClCaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）取少量铁粉于试管中，向其中滴加剩余溶液，若有气体生成则剩余溶液中含有HCl，若不产生气体，则溶液中无HCl；
（3）①尾气处理，防止污染环境；
 ②不正确； 80%

点评：本题涉及知识点较多，难度较大，做题时要认真分析．