Question

13．如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見氣體制備、凈化、干燥、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器．某學(xué)校兩個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)小組的同學(xué)欲用它們完成各自的探究實(shí)驗(yàn)．

（1）第一組的同學(xué)以鋅粒和稀鹽酸為原料，在實(shí)驗(yàn)室中制備、收集干燥純凈的氫氣，按照要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置、連接儀器．
①所選儀器的連接順序?yàn)椋篈CDF（填寫儀器序號(hào)字母）．
②儀器A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑．
③裝置C的作用是除掉氯化氫氣體．
（2）第二組的同學(xué)用H₂O₂溶液為原料（MnO₂作催化劑）制備干燥的氧氣，并用來測(cè)定某10g銅粉樣品的純度（該樣品中只含銅和碳），所選儀器的連接順序?yàn)椋篈→D→B→C，則：
①氣體從a（填a或b）端進(jìn)入裝置C，其內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
②若最終測(cè)得裝置C 增重4.4g，則原樣品含金屬銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是88%，裝置B中大玻璃管內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量比反應(yīng)前增大（填“增大”、“減小”、“不變”之一）．

Answer 1

分析 根據(jù)圖為實(shí)驗(yàn)室中常見的氣體制備、干燥、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器．可知：
（1）某同學(xué)以鋅粒和稀鹽酸為原料在實(shí)驗(yàn)室制備、收集純凈干燥的氫氣，則除掉氯化氫氣體、干燥；根據(jù)反應(yīng)物、生成物，正確書寫化學(xué)方程式．
（2）若以H₂O₂溶液和MnO₂在實(shí)驗(yàn)室中制備干燥的氧氣，并用來測(cè)定B裝置中盛有的Cu和C混合物中Cu的含量，取10g混合物樣品放入裝置B的硬質(zhì)玻璃管中，所選儀器連接順序?yàn)椋篈-D-B-C，根據(jù)圖中儀器，可知：儀器C的作用是吸收反應(yīng)中產(chǎn)生的二氧化碳．
根據(jù)“若最終測(cè)得裝置C 增重4.4g，”，則碳和氧氣反應(yīng)生成4.4g二氧化碳，銅和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，充分反應(yīng)后B裝置中大試管內(nèi)剩余的固體為氧化銅，從而計(jì)算出混合物中碳的含量，進(jìn)一步計(jì)算出原樣品含金屬銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：根據(jù)圖為實(shí)驗(yàn)室中常見的氣體制備、干燥、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器．可知：
（1）①某同學(xué)以鋅粒和稀鹽酸為原料在實(shí)驗(yàn)室制備、收集純凈干燥的氫氣，則除掉氯化氫氣體、干燥，所選裝置的連接順序?yàn)?ACDF；
②該同學(xué)制備氫氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
③裝置C的作用是除掉氯化氫氣體；
（2）若以H₂O₂溶液和MnO₂在實(shí)驗(yàn)室中制備干燥的氧氣，并用來測(cè)定B裝置中盛有的Cu和C混合物中Cu的含量，取ag混合物樣品放入裝置B的硬質(zhì)玻璃管中，所選儀器連接順序?yàn)椋篈-D-B-C，根據(jù)圖中儀器，可知：
①氣體從a端通入C，在C中氧氣與碳反應(yīng)生成的二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
②根據(jù)“若最終測(cè)得裝置C 增重4.4g，”，則碳和氧氣反應(yīng)生成4.4g二氧化碳，
設(shè)生成4.4g二氧化碳，需xg碳與氧氣反應(yīng)，
C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂
12        44
x        4.4g
$\frac{12}{44}$=$\frac{x}{4.4g}$     x=1.2g
故10g樣品中含銅10g-1.2g=8.8g，原樣品含金屬銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{8.8g}{10g}$×100%=88%；
B裝置中反應(yīng)后的物質(zhì)為氧化銅，CuO中銅元素與氧元素的質(zhì)量比為：64：16=4：1；故8.8g銅，能與2.2g氧氣反應(yīng)，生成11g氧化銅，故裝置B中大玻璃管內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量比反應(yīng)前增大．
故答案為：
（1）①ACDF；②Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；③除掉氯化氫氣體；
（2）①a、CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O； ②8.8%、增大；

點(diǎn)評(píng) 熟記實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的反應(yīng)原理、注意事項(xiàng)以及物質(zhì)的檢驗(yàn)和除雜的知識(shí)等，并能靈活應(yīng)用質(zhì)量守恒定律和相關(guān)知識(shí)進(jìn)行解題，要求同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的儲(chǔ)備，以便能夠靈活應(yīng)用．