Question

5．如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見(jiàn)的氣體的制備、干燥、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器（組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，可重復(fù)選擇儀器．如D、D₁、D₂、），試根據(jù)題目要求，回答下列問(wèn)題
（1）若用Zn和稀鹽酸反應(yīng)制取并收集干燥的氫氣，并進(jìn)行氫氣的可燃性實(shí)驗(yàn)．
①制取純凈并收集干燥的氫氣所選儀器的連接順序?yàn)锳BDE（填寫(xiě)儀器序號(hào)字母）
②為了安全進(jìn)行氫氣的可燃性實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)燃?xì)錃馇�，一定要檢驗(yàn)氫氣的純度．
（2）實(shí)驗(yàn)室如果選用A裝置制取氧氣，其反應(yīng)的方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）小強(qiáng)同學(xué)欲用一氧化碳?xì)怏w（含少量水蒸氣）測(cè)定某不純氧化鐵樣品的純度（雜質(zhì)為單質(zhì)鐵粉），并驗(yàn)證反應(yīng)中氣體生成物的性質(zhì)，小強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案：氣體流向是從左向右，選擇的儀器按D₁→C→B→D₂順序連接，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（假設(shè)有關(guān)反應(yīng)均反應(yīng)完全）．
①儀器C處大玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，如果儀器連接時(shí)無(wú)D₁，利用C處質(zhì)量數(shù)據(jù)計(jì)算氧化鐵樣品的純度則變�。ㄌ钭兇蟆⒆冃�、不變）．除此外，你認(rèn)為還可以通過(guò)測(cè)量B裝置（填字母）的質(zhì)量變化來(lái)計(jì)算氧化鐵純度．
③對(duì)于小強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)的這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，尾氣處理的方法是用G（填字母）收集，還可以用燃燒尾氣方法進(jìn)行處理．如果雜質(zhì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你的具體改進(jìn)建議是用磁鐵將鐵與氧化鐵分離，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

Answer 1

分析 制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，實(shí)驗(yàn)室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應(yīng)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；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．一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，配平即可；在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，如果儀器連接時(shí)無(wú)D₁，利用C處質(zhì)量數(shù)據(jù)計(jì)算氧化鐵樣品的純度則偏小，因?yàn)橛兴�蒸氣；除此外，還可以通過(guò)測(cè)量B裝置的質(zhì)量變化來(lái)計(jì)算氧化鐵純度；對(duì)于小強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)的這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，尾氣處理的方法是用排水法收集；還可以用燃燒尾氣方法進(jìn)行處理．如果雜質(zhì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，體改進(jìn)建議是：用磁鐵將鐵與氧化鐵分離，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

解答 解：（1）若用Zn和稀鹽酸反應(yīng)制取并收集干燥的氫氣，并進(jìn)行氫氣的可燃性實(shí)驗(yàn)，制取純凈并收集干燥的氫氣所選儀器的連接順序?yàn)椋篈BDE，要先除氯化氫氣體再干燥，用向下排空氣法收集的氫氣比較干燥；為了安全進(jìn)行氫氣的可燃性實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)燃?xì)錃馇埃�一定要檢驗(yàn)氫氣的純度；故答案為：①ABDE；②氫氣的純度；
（2）如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，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；故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，配平即可；在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，如果儀器連接時(shí)無(wú)D₁，利用C處質(zhì)量數(shù)據(jù)計(jì)算氧化鐵樣品的純度則偏小，因?yàn)橛兴�蒸氣；除此外，還可以通過(guò)測(cè)量B裝置的質(zhì)量變化來(lái)計(jì)算氧化鐵純度；對(duì)于小強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)的這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，尾氣處理的方法是用排水法收集；還可以用燃燒尾氣方法進(jìn)行處理．如果雜質(zhì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，體改進(jìn)建議是：用磁鐵將鐵與氧化鐵分離，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；故答案為：①3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；②變小；B裝置；③G；燃燒尾氣；用磁鐵將鐵與氧化鐵分離，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查了檢驗(yàn)氣體的純度、一氧化碳的還原性、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(shū)寫(xiě)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．