Question

14．如圖所示為實驗室常見氣體制備、凈化、干燥、收集和性質實驗的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復選擇儀器）．某學校兩個化學實驗探究小組的同學欲用他們完成各自的探究實驗．

（1）甲組同學以鋅粒和稀鹽酸為原料制取氫氣，因鹽酸揮發(fā)出少量的氯化氫氣體，導致制取的氣體不純，現欲制備并收集一瓶比較干燥、純凈的氫氣，回答下列問題：
①所選儀器的連接順序為ADCF．
②反應裝置中生成氫氣的化學方程式Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑．
③鋅與稀鹽酸混合后，隨著反應的進行，溶液的質量將增大．（填“增大”“減小”“不變”“無法判斷”之一）
（2）乙組的同學以過氧化氫溶液為原料（MnO₂為催化劑）制備氧氣，并對某有機物固體樣品（C_xH_y）的組成進行分析探究，所選儀器按“A→C₁→G→C₂→D→堿石灰干燥管”的順序連接，（C₁，C₂為濃硫酸洗氣瓶），實驗前檢驗裝置氣密性，所設計的實驗裝置中氣體流向是從左向右．使該有機物固體樣品在純氧氣中充分燃燒，觀察現象，收集有關實驗數據，試回答下列問題：
①儀器A中所發(fā)生反應的化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②若裝置中沒有連接儀器C₁，利用C₂反應前后的質量變化測算出的該有機物樣品中氫元素的質量與實際值比較將偏大（填“偏小”“偏大”“基本一致”之一）．
③儀器G的玻璃管中放入一定質量的有機物固體樣品，有機物樣品充分燃燒后，測得儀器C₂質量增加ag，儀器D質量增加bg，則試推算該有機物樣品（C_xH_y）的化學式中x、y的比值：$\frac{x}{y}$=$\frac{9b}{44a}$．（用含a和b的代數式表示）．

Answer 1

分析 （1）①根據實驗室制取氫氣的反應物是固體和液體，反應條件是常溫，氫氧化鈉會與氯化氫反應，濃硫酸具有吸水性，氫氣密度比空氣小進行分析；
②根據鋅和鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣進行分析；
③根據每65份質量的鋅會生成2份質量的氫氣進行分析；
（2）①根據過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣進行分析；
②根據濃硫酸具有吸水性進行分析；
③根據濃硫酸會吸收水，氫氧化鈉會吸收二氧化碳進行分析．

解答 解：（1）①實驗室制取氫氣的反應物是固體和液體，反應條件是常溫，氫氧化鈉會與氯化氫反應，濃硫酸具有吸水性，氫氣密度比空氣小，所以所選儀器的連接順序為ADCF；
②鋅和鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣，化學方程式為：Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；
③每65份質量的鋅會生成2份質量的氫氣，所以鋅與稀鹽酸混合后，隨著反應的進行，溶液的質量將增大；
（2）①過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②濃硫酸具有吸水性，所以若裝置中沒有連接儀器C₁，水蒸氣會進入C₂中，濃硫酸吸收的水的質量增大，所以利用C₂反應前后的質量變化測算出的該有機物樣品中氫元素的質量與實際值比較將偏大；
③濃硫酸會吸收水，氫氧化鈉會吸收二氧化碳，所以生成水的質量為ag，生成二氧化碳的質量為bg，推算該有機物樣品（C_xH_y）的化學式中x、y的比值：$\frac{x}{y}$=（ag×$\frac{12}{44}$×$\frac{1}{12}$）：（bg×$\frac{2}{18}$）=$\frac{9b}{44a}$．
故答案為：（1）①ADCF；
②Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；
③增大；
（2）①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②偏大；
③$\frac{9b}{44a}$．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．