Question

【題目】如圖所示為實驗室中常見氣體制備、凈化、干燥、收集和性質實驗的部分儀器。某�；瘜W小組的同學欲利用其進行下列探究實驗。

（1）第一組同學選擇鋅粒和稀鹽酸為原料，欲在實驗室中制備并收集一瓶干燥、純凈的氫氣。

①所選儀器的連接順序為______________（從左到右填寫裝置序號字母）。

②用鋅粒和稀鹽酸制取氫氣的化學方程式為_______________，反應后溶液的 pH 會______________（選填“增大”“減小”“不變”之一）。

③實驗結束后，第一組同學欲利用化學方法檢驗反應后的剩余廢液中是否含有稀鹽酸。請從 AgNO3溶液、紫色石蕊試液、Na2CO3 溶液中選用一種試劑進行檢驗，并簡述依據(jù)原理：______________

（2）第二組同學欲測定某鐵合金樣品中碳元素的質量分數(shù)（資料顯示鐵合金主要含鐵、碳兩種元素，假設其他雜質成分不能反應生成氣體），他們研討后設計了如下實驗方案：將樣品變成粉末， 先通入足量氧氣并加熱樣品將其中的碳反應去除，再將生成的二氧化碳通入足量澄清石灰水中， 利用生成沉淀的質量來計算鐵合金樣品中碳元素的質量分數(shù)。根據(jù)上述方案設計，所選儀器的 連接順序為：A → D → C → F 。

①裝置 A 中用過氧化氫溶液和 MnO2 制取氧氣的化學方程式為_______________。

②實驗結束后，第二組同學從反應后的混合物中過濾得到了部分固體，從物質性質的角度分析，這些固體_______（選填“能”或“不能”）再繼續(xù)用來制取氧氣。

③若裝置 C 中放入 1.0 g 鐵合金樣品粉末，充分反應后，測得裝置 F 中生成白色沉淀 0.25 g ，則該鐵合金樣品中碳元素的質量分數(shù)為_________，該鐵合金樣品應屬于________。（選填“生鐵”或“鋼”。已知：生鐵含碳量 2.0%～4.3% ，鋼含碳量 0.03%～2.0% ）

Answer 1

【答案】AEDH Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 增大 取反應后的溶液于試管中，然后滴加2-3滴紫色石蕊試液，觀察溶液是否變紅色（合理即可） 能 3% 生鐵

【解析】

解：（1）第一組同學選擇鋅粒和稀鹽酸為原料，欲在實驗室中制備并收集一瓶干燥、純凈的氫氣；①用鋅粒和稀鹽酸在常溫下反應制氫氣的，氫氣難溶于水，密度比空氣的密度小，因此可以用排水法和向下排空氣法收集，氯化氫氣體可以用燒堿溶液吸收，濃硫酸吸收干燥氫氣，要先除雜質后干燥；所選儀器的連接順序為AEDH；

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↑，反應后溶液的pH會增大；

③實驗結束后，第一組同學欲利用化學方法檢驗反應后的剩余廢液中是否含有稀鹽酸，依據(jù)原理是：取反應后的溶液于試管中，然后滴加2-3滴紫色石蕊試液，觀察溶液是否變紅色

（合理即可）；

（2））①裝置A中用過氧化氫溶液和MnO2制取氧氣：過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，化學方程式為：；

②實驗結束后，第二組同學從反應后的混合物中過濾得到了部分固體，從物質性質的角度分析，這些固體能再繼續(xù)用來制取氧氣，因為二氧化錳是催化劑；

③該鐵合金樣品中碳元素的質量=0.25g×=0.03g，

該鐵合金樣品中碳元素的質量分數(shù)=×100%=3%；

因為生鐵含碳量2.0%-4.3%，鋼含碳量0.03%-2.0%，因此該鐵合金樣品應屬于生鐵。