Question

2．如圖所示為實驗室中常見的氣體制備、凈化、干燥和收集實驗的部分儀器．試根據(jù)題目要求，回答下列問題：

（1）用石灰石和稀鹽酸為原料制取并收集干燥、純凈的二氧化碳氣體．某同學設(shè)計的儀器連接順序為：A→C→B→F（提示：揮發(fā)出的少量HCl氣體可用硝酸銀溶液吸收）．
①儀器A中發(fā)生的化學反應方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
②上述連接順序有不合理的地方，正確的順序應為A→B→C→F（從左至右填寫儀器序號字母）．
③為證明二氧化碳能和水反應，可將二氧化碳氣體通入裝置E中（填裝置字母）．
（2）小明同學欲利用鋅粒和稀硫酸制備的氫氣來測定某氧化銅和銅的混合物樣品中銅單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，儀器連接順序為：A→C₁→D→C₂→C₃（已知：CuO+H₂^高溫Cu+H₂O，其中C₁、C₂、C₃為濃硫酸洗氣瓶），并檢驗裝置的氣密性，所設(shè)計的實驗裝置中氣體流向是從左向右．
①D處大玻璃管內(nèi)可以觀察到的現(xiàn)象是黑色固體變?yōu)榧t色．
②根據(jù)完全反應后C₂裝置的質(zhì)量變化測定樣品中銅單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，若裝置中不連接C₁，則樣品中銅單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)將偏小（填“偏大”“偏小”“不受影響”之一）．
③取混合物樣品10g，若測得充分反應后，D處大玻璃管內(nèi)的物質(zhì)總質(zhì)量減少1.6g，則原混合物樣品中銅單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為20%．
④經(jīng)測定，儀器A中稀硫酸和鋅粒反應后溶液pH變大了，試敘述其中的化學原理：稀硫酸與鋅粒反應被消耗，使溶液的酸性變?nèi)�，pH變大．

Answer 1

分析 制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，實驗室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．制取并收集干燥、純凈的二氧化碳氣體，要先除雜質(zhì)再干燥，因此正確的順序是：A→B→C→F；為證明二氧化碳能和水反應，可將二氧化碳氣體通入紫色石蕊試液；D處大玻璃管內(nèi)可以觀察到的現(xiàn)象是：黑色固體變?yōu)榧t色；根據(jù)完全反應后C₂裝置的質(zhì)量變化測定樣品中銅單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，若裝置中不連接C₁，則樣品中銅單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)將偏小，因為水多了，氧化銅就多了，銅就偏小了；取混合物樣品10g，若測得充分反應后，D處大玻璃管內(nèi)的物質(zhì)總質(zhì)量減少1.6g，則氧化銅的質(zhì)量=1.6g÷$\frac{16}{80}$=8g，原混合物樣品中銅單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{10g-8g}{10g}×100%=20%$；經(jīng)測定，儀器A中稀硫酸和鋅粒反應后溶液pH變大了，試敘述其中的化學原理：稀硫酸與鋅粒反應被消耗，使溶液的酸性變?nèi)酰琾H變大．

解答 解：（1）碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，配平即可；制取并收集干燥、純凈的二氧化碳氣體，要先除雜質(zhì)再干燥，因此正確的順序是：A→B→C→F；為證明二氧化碳能和水反應，可將二氧化碳氣體通入紫色石蕊試液；故答案為：①CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；②A→B→C→F；③E；
（2）D處大玻璃管內(nèi)可以觀察到的現(xiàn)象是：黑色固體變?yōu)榧t色；根據(jù)完全反應后C₂裝置的質(zhì)量變化測定樣品中銅單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，若裝置中不連接C₁，則樣品中銅單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)將偏小，因為水多了，氧化銅就多了，銅就偏小了；取混合物樣品10g，若測得充分反應后，D處大玻璃管內(nèi)的物質(zhì)總質(zhì)量減少1.6g，則氧化銅的質(zhì)量=1.6g÷$\frac{16}{80}$=8g，原混合物樣品中銅單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{10g-8g}{10g}×100%=20%$；經(jīng)測定，儀器A中稀硫酸和鋅粒反應后溶液pH變大了，試敘述其中的化學原理：稀硫酸與鋅粒反應被消耗，使溶液的酸性變?nèi)�，pH變大；故答案為：①黑色固體變?yōu)榧t色；②偏�。虎�20%；④稀硫酸與鋅粒反應被消耗，使溶液的酸性變?nèi)�，pH變大；

點評 本考點主要考查了氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫、氣體的干燥和除雜等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態(tài)和反應的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．