Question

15．如圖為實(shí)驗(yàn)室中常見(jiàn)的氣體制備、凈化、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器，試根據(jù)題目要求，回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)室中以雙氧水和二氧化錳為原料制取氧氣，現(xiàn)要制備并收集一瓶干燥的氧氣．
①所選儀器的連接順序?yàn)锳→D→F（填寫儀器序號(hào)字母）．
②生成氧氣時(shí)，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
③從綠色化學(xué)的角度看，實(shí)驗(yàn)室用該法制氧氣的優(yōu)點(diǎn)是常溫反應(yīng)不消耗能源，且生成物無(wú)污染符合環(huán)保理念．
（2）小明同學(xué)欲用鋅和稀鹽酸反應(yīng)制取氫氣，然后利用氫氣測(cè)定某氧化鐵樣品中含F(xiàn)e₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（假設(shè)雜質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)）．儀器的連接順序?yàn)椋篈→E→D₁→B→D₂→D₃．（其中D₁、D₂、D₃為三個(gè)濃硫酸洗氣瓶）
①B裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是紅色固體變黑．
②E裝置的作用是除去氫氣中的氯化氫．
③小明欲通過(guò)測(cè)量反應(yīng)前后D₂濃硫酸洗氣瓶的質(zhì)量變化，測(cè)算氧化鐵樣品中含有Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．若裝置中不連接D₁，在其他操作正常的條件下，則測(cè)算結(jié)果將偏大．（填“偏小”“偏大”“不受影響”之一）．
④反應(yīng)完全后待到冷卻停止加熱，測(cè)得B中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體質(zhì)量減少a g，則氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量為$\frac{10a}{3}$g（計(jì)算結(jié)果可為分?jǐn)?shù)形式）．

Answer 1

分析 制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．實(shí)驗(yàn)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．從綠色化學(xué)的角度看，實(shí)驗(yàn)室用該法制氧氣的優(yōu)點(diǎn)是：常溫反應(yīng)不消耗能源，且生成物無(wú)污染符合環(huán)保理念．B裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：紅色固體變黑；E裝置的作用是：除去氫氣中的氯化氫；若裝置中不連接D₁，在其他操作正常的條件下，則測(cè)算結(jié)果將偏大，因?yàn)椴桓稍飼r(shí)，氫氣中混有水蒸氣；氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量=ag÷$\frac{48}{160}$=$\frac{10a}{3}$．

解答 解：（1）如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，氧氣可以用濃硫酸干燥，用向上排空氣法收集的氧氣比較干燥；過(guò)氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，要注意配平；從綠色化學(xué)的角度看，實(shí)驗(yàn)室用該法制氧氣的優(yōu)點(diǎn)是：常溫反應(yīng)不消耗能源，且生成物無(wú)污染符合環(huán)保理念；故答案為：①A→D→F；②2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；③常溫反應(yīng)不消耗能源，且生成物無(wú)污染符合環(huán)保理念；
（2）B裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：紅色固體變黑；E裝置的作用是：除去氫氣中的氯化氫；若裝置中不連接D₁，在其他操作正常的條件下，則測(cè)算結(jié)果將偏大，因?yàn)椴桓稍飼r(shí)，氫氣中混有水蒸氣；氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量=ag÷$\frac{48}{160}$=$\frac{10a}{3}$；故答案為：①紅色固體變黑；②除去氫氣中的氯化氫；③偏大；④$\frac{10a}{3}$；

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查了氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫、氣體的干燥和有關(guān)的計(jì)算等，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)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(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．