Question

20．已知：实验室可供选择的用于去除气体杂质的试剂有：浓硫酸、无水氯化钙、五氧化二磷、碱石灰（主要成分为NaOH和CaO）

①实验室用如图1所示装置进行纯净干燥的氢气还原氧化铁实验．a装置名称为长颈漏斗，方框B内应选用如图2装置Ⅰ（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），选用的除杂试剂为碱石灰（填试剂名称）．
②实验室常用36.5%浓盐酸（ρ=1.2g•cm^-3）配制稀盐酸，若要配制500mL，0.5mol•L^-1稀盐酸，需用量筒取用浓盐酸20.8mL．
③写出装置C中发生反应的化学方程式并用单线桥标明电子的转移．实验结束时应该采取的操作是先停止加热，冷却到室温，再停止通H₂．

Answer 1

分析 ①根据实验室常用仪器解答；A装置制得H₂中有HCl和H₂O杂质，应选择盛有碱石灰的U形管进行除杂和干燥；
②先计算出浓盐酸的物质的量浓度c=$\frac{1000ρw}{M}$，然后根据溶液稀释前后物质的量不变计算所需浓盐酸的体积；
③该反应中Zn元素化合价由0价变为+2价、H元素化合价由+1价变为0价，其转移电子数为2，根据先撤导管后熄灭酒精灯，防止水倒吸考虑．

解答 解：①据图可知仪器a是长颈漏斗，H₂与氧化铁反应之前一定要干燥，否则达不到所需温度，A装置制得H₂中有HCl和H₂O杂质，应选择盛有碱石灰的U形管，
故答案为：I，碱石灰；
②浓盐酸的物质的量浓度为c=$\frac{1000ρw}{M}$=$\frac{1000×1.2×36.5%}{36.5}$mol/L=12mol/L，设所需浓硫酸的体积为V，则有V×12mol/L=O.5L×0.5mol/L，
则V=$\frac{0.5L×0.5mol/L}{12mol/L}$=O.0208L=20.8mL，
故答案为：20.8；
③该反应中为氢气还原氧化铁生成铁和水，其转移电子数为6，所以其转移电子方向和数目为，
H₂还原氧化铁的实验结束时，先停止加热，冷却到室温，再停止通H₂，防止生成的铁被氧化．
故答案为：；先停止加热，冷却到室温，再停止通H₂．

点评 本题考查物质的量浓度的有关物理量计算，氧化还原反应中注转移电子方向和数目，意转移电子守恒的灵活运用，实验仪器的名称及除杂干燥装置的选择，题目难度不大．