Question

如圖所示為實驗室中常見的氣體制備、凈化、收集和性質(zhì)實驗的部分儀器．

試根據(jù)題目要求，回答下列問題：
（1）若用過氧化氫溶液和二氧化錳制取并收集干燥的氧氣，并進(jìn)行氧氣的驗證性實驗．制取并收集干燥的氧氣所選儀器的連接順序為______（填寫儀器序號字母），證明集氣瓶中收集到的氣體為氧氣的方法是______．
（2）小強同學(xué)欲用一氧化碳?xì)怏w（含少量二氧化碳?xì)怏w）測定某不純氧化鐵樣品的純度（雜質(zhì)不參與任何反應(yīng)），并驗證反應(yīng)中氣體生成物的性質(zhì)，小強同學(xué)取2g氧化鐵樣品設(shè)計了實驗方案：氣體流向是從左向右，選擇的儀器按D₁→C→E→D₂順序連接，然后進(jìn)行實驗（D₁、D₂為兩個盛有石灰水的洗氣瓶，假設(shè)有關(guān)反應(yīng)均反應(yīng)完全）．
①儀器D₁處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______．
②通過測量反應(yīng)前后D₂處裝置的質(zhì)量變化，來計算氧化鐵的純度．若其他操作正確，反應(yīng)結(jié)束后測得D₂裝置增重了1.32g（不考慮空氣中成分對D₂裝置質(zhì)量的影響），則此氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______．若上述連接儀器沒有使用D₁裝置，計算出的氧化鐵樣品純度與實際值比較將______（填“一定偏大”、“一定偏小”、“基本一致”之一）．
③對于小強同學(xué)設(shè)計的這個實驗裝置，你認(rèn)為存在的不足是______，你的具體改進(jìn)建議是______．

Answer 1

解：（1）用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，不需加熱，屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置A，干燥氧氣用濃硫酸，選擇C，氧氣的密度比空氣大，故收集干燥的氧氣用向上排空氣法，選擇裝置H；檢驗氧氣用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，觀察木條是否復(fù)燃進(jìn)行判斷；
（2）①欲用一氧化碳?xì)怏w（含少量二氧化碳?xì)怏w）測定某不純氧化鐵樣品的純度（雜質(zhì)不參與任何反應(yīng)），并驗證反應(yīng)中氣體生成物的性質(zhì)，則須先除去二氧化碳，避免干擾，除去二氧化碳 用澄清的石灰水，二氧化碳與澄清的石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，方程式是Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
②D₂處放的是澄清的石灰水，可與一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)生成的二氧化碳充分反應(yīng)，故該裝置增加的質(zhì)量即是反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量；
設(shè)樣品中氧化鐵的質(zhì)量為x
Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂
160 132
x 1.32g
=
x=1.6g
所以氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：×100%=80%；
若上述連接儀器沒有使用D₁裝置，則D₂裝置增重的質(zhì)量既包括反應(yīng)生成的二氧化碳，還包括本來就有的二氧化碳，會使計算的氧化鐵的質(zhì)量增加，純度比實際值偏大；
③一氧化碳有毒，排放到空氣中會造成大氣污染，所以要進(jìn)行尾氣處理，可利用其可燃性將一氧化碳燃燒掉；
故答案為：（1）ACH； 將帶火星的木條伸入集氣瓶，若木條復(fù)燃，則證明集氣瓶中的氣體為氧氣；
（2）①Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
②80%； 一定偏大；
③沒有尾氣處理裝置，對環(huán)境造成污染；在裝置最后加一個燃著的酒精燈．
分析：（1）用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，不需加熱，屬于固液常溫型，干燥氧氣用濃硫酸，收集干燥的氧氣用排空氣法，檢驗氧氣用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，觀察木條是否復(fù)燃進(jìn)行判斷；
（2）①欲用一氧化碳?xì)怏w（含少量二氧化碳?xì)怏w）測定某不純氧化鐵樣品的純度（雜質(zhì)不參與任何反應(yīng)），并驗證反應(yīng)中氣體生成物的性質(zhì)，則須先除去二氧化碳，避免干擾，除去二氧化碳 用澄清的石灰水，二氧化碳與澄清的石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水；
②D₂處放的是澄清的石灰水，可與一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)生成的二氧化碳充分反應(yīng)，故該裝置增加的質(zhì)量即是反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量，然后結(jié)合一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)的方程式計算出參加反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量，據(jù)氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算即可；若上述連接儀器沒有使用D₁裝置，則D₂裝置增重的質(zhì)量既包括反應(yīng)生成的二氧化碳，還包括本來就有的二氧化碳，會使計算的氧化鐵的質(zhì)量增加，純度比實際值偏大；
③一氧化碳有毒，排放到空氣中會造成大氣污染，所以要進(jìn)行尾氣處理，可利用其可燃性將一氧化碳燃燒掉．
點評：此題是一綜合性較強的實驗設(shè)計題，涉及到實驗裝置的連接、二氧化碳的性質(zhì)、方程式的書寫、利用方程式的簡單計算、計算結(jié)果的推測等，有一定的難度，要結(jié)合相關(guān)知識細(xì)心分析解答．