Question

如图所示为实验室常见气体制备，净化、干燥、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）．某学校两个化学实验探究小组的同学欲用他们完成各自的探究实验．

（1）第一组的同学以锌粒和稀盐酸为原料，在实验室中制备、收集干燥纯净的氢气，按照要求设计实验装置、连接仪器，并检验装置的气密性．
①所选仪器的连接顺序为：

 

（填写仪器序号字母）．
②仪器A中所发生反应的化学方程式为：

 

；
③装置F的作用是

 

．
（2）第二组的同学以水煤气为原料（主要成分为CO，含有少量的水蒸气和CO₂）来测定某氧化铜样品中 CuO 的质量分数（杂质不反应）取9g该样品，仪器的连接顺序为H1→B→G→H₂→H₃，试回答下列问题：
①实验时，观察到装置 G 中的现象为

 

．同学测得反应后G装置中固体的质量为7.4g，计算该样品中CuO的质量分数为

 

%（精确到 0.1%）．若装置中没有连接仪器H₁，利用装置H₂反应前后的质量变化测算出样品中CuO的质量分数与实际值比较将会

 

．（填“偏小”“偏大”“基本一致”之一）．
③该实验装置有一处明显不足，改进的方法是

 

．

Answer 1

考点：氢气的制取和检验,气体的干燥（除水）,一氧化碳的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：综合实验题,常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）通过A制取的氢气，可以通过F装置除去氯化氢气体，再通过B装置除去水蒸气，最后通过D装置可以收集到干燥纯净的氢气；
（2）氧化铜被还原成铜，G装置中固体减少的质量就是氧化铜中氧元素的质量，由此计算出氧化铜的质量，水煤气中含有二氧化碳，如果不除去，会导致计算出的氧化铜样品的纯度偏大；尾气中含有一氧化碳，有毒．

解答：解：（1）①通过A制取的氢气，可以通过F装置除去氯化氢气体，再通过B装置除去水蒸气，最后通过D装置可以收集到干燥纯净的氢气，所以连接顺序为：AFBD；
②锌粒和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，化学方程式为：Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；
③硝酸银溶液能够除去盐酸中挥发出来的氯化氢气体；
（2）①在加热的条件下，氧化铜与一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，看到黑色粉末慢慢变成红色；
②G装置中固体的质量在反应后减少：9g-7.4g=1.6g，减少的质量即为氧化铜中氧元素的质量，则氧化铜的质量为：1.6g÷

16

80

×100%=8g；在样品中氧化铜的质量分数为：

8g

9g

×100%≈88.9%；仪器H₁是用来除去水煤气中的二氧化碳，则装置H₂中增重的质量比实际生成的二氧化碳的质量偏大，导致计算出样品中CuO的质量分数与实际值比较将会偏大；
③尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，会污染空气，应该添加尾气收集装置．
故答案为：（1）①AFBD；②Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；③除去氢气中混有的氯化氢气体；
（2）①黑色粉末慢慢变成红色；②88.9；偏大；③将尾气点燃或收集．

点评：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．