Question

6．如圖所示為實驗室中常見氣體制備、凈化、干燥、收集和性質(zhì)實驗的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復(fù)選擇儀器）某學(xué)校兩個化學(xué)實驗探究活動小組的同學(xué)欲用它們完成各自的探究實驗．

（1）第一組的同學(xué)以石灰石和濃鹽酸為原料，在實驗室制備、收集干燥純凈的二氧化碳?xì)怏w，按照要求設(shè)計實驗裝置、連接儀器，并檢查裝置的氣密性．
①所選儀器的連接順序為ACBF
②制取二氧化碳所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
③檢驗集氣瓶中氣體是否為二氧化碳的具體方法為把燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，證明集滿
（2）第二組的同學(xué)欲利用鋅粒和稀硫酸制備的氫氣來測定某銅和氧化銅的混合物樣品中銅與氧化銅的質(zhì)量比，將一定質(zhì)量的混合物放入E的大玻璃管中，按照以下順序連接儀器：A-B₁-E-B₂-B₃（已知H₂+CuO=Cu+H₂O，B₁、B₂、B₃為濃硫酸洗氣瓶），并檢查裝置的氣密性．
①E處大玻璃管內(nèi)可以觀察到的現(xiàn)象是黑色固體變?yōu)榧t色
②完全反應(yīng)后停止實驗，稱得B₂裝置增重0.9g，冷卻后將大玻璃管中固體全部倒入足量的硝酸銀溶液中充分反應(yīng)后測得溶液質(zhì)量減少15.2g．則原混合物樣品中銅與氧化銅的質(zhì)量比為4：5（填最簡整數(shù)比）
③若裝置中不連接B₁，則計算出的銅與氧化銅的質(zhì)量比偏小 （填偏大、偏小或不受影響）
④經(jīng)測定，裝置A中稀硫酸和鋅粒反應(yīng)后溶液pH變大了，試敘述其中的化學(xué)原理：稀硫酸與鋅粒反應(yīng)被消耗，使溶液的酸性變?nèi)酰琾H變大．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)不需要加熱，二氧化碳，密度比空氣大，濃硫酸有吸水性進(jìn)行分析；
②根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳進(jìn)行分析；
③根據(jù)二氧化碳不具有助燃性進(jìn)行分析；
（2）①根據(jù)氫氣和氧化銅在加熱的條件下生成銅和水進(jìn)行分析；
②根據(jù)氧化銅和氫氣反應(yīng)的水被B₂吸收，依據(jù)B₂增加的質(zhì)量計算參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量和生成銅的質(zhì)量，依據(jù)銅和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸銅和銀，依據(jù)固體減少的質(zhì)量計算參加反應(yīng)的銅的質(zhì)量進(jìn)行計算；
③根據(jù)完全反應(yīng)后B₂裝置的質(zhì)量變化測定樣品中銅單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，若裝置中不連接B₁，則樣品中銅單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏小，因為水多了，氧化銅就多了，計算出的銅與氧化銅的質(zhì)量比就偏小了進(jìn)行分析；
④根據(jù)硫酸和鋅反應(yīng)后，硫酸的質(zhì)量偏小了，溶液的pH值就偏大了進(jìn)行分析．

解答 解：（1）①碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，制取并收集干燥、純凈的二氧化碳?xì)怏w，要先除雜質(zhì)再干燥，因此正確的順序是：ACBF；
②碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③二氧化碳不具有助燃性，所以驗滿的方法是：把燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，證明集滿；
（2）①氫氣和氧化銅在加熱的條件下生成銅和水，所以E處大玻璃管內(nèi)可以觀察到的現(xiàn)象是：黑色固體變?yōu)榧t色；
②設(shè)生成銅的質(zhì)量為x，參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量為y
CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O
 80              64    18
  y                x    0.9g
     $\frac{80}{y}$=$\frac{64}{x}$=$\frac{18}{0.9g}$
     x=3.2g
     y=4g
與硝酸銀反應(yīng)的銅的質(zhì)量為z
2AgNO₃+Cu=Cu（NO₃）₂+2Ag     固體增加的質(zhì)量
              64                   216          152
               z                                   15.2g
       $\frac{64}{z}$=$\frac{152}{15.2g}$
     z=6.4g
所以樣品中含有銅的質(zhì)量為3.2g，原混合物樣品中銅與氧化銅的質(zhì)量比為：3.2g：4g=4：5；
③完全反應(yīng)后B₂裝置的質(zhì)量變化測定樣品中銅單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，若裝置中不連接B₁，因為水多了，氧化銅就多了，計算出的銅與氧化銅的質(zhì)量比就偏小了；
④硫酸和鋅反應(yīng)后，硫酸的質(zhì)量偏小了，溶液的pH值就偏大了．
故答案為：（1）ACBF；
②CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③把燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，證明集滿；
（2）①黑色固體變?yōu)榧t色；
②4：5；
③偏��；
④稀硫酸與鋅粒反應(yīng)被消耗，使溶液的酸性變?nèi)�，pH變大．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．