Question

20．已知：實(shí)驗(yàn)室可供選擇的用于去除氣體雜質(zhì)的試劑有：濃硫酸、無(wú)水氯化鈣、五氧化二磷、堿石灰（主要成分為NaOH和CaO）

①實(shí)驗(yàn)室用如圖1所示裝置進(jìn)行純凈干燥的氫氣還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)．a(chǎn)裝置名稱為長(zhǎng)頸漏斗，方框B內(nèi)應(yīng)選用如圖2裝置Ⅰ（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），選用的除雜試劑為堿石灰（填試劑名稱）．
②實(shí)驗(yàn)室常用36.5%濃鹽酸（ρ=1.2g•cm^-3）配制稀鹽酸，若要配制500mL，0.5mol•L^-1稀鹽酸，需用量筒取用濃鹽酸20.8mL．
③寫(xiě)出裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式并用單線橋標(biāo)明電子的轉(zhuǎn)移．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)該采取的操作是先停止加熱，冷卻到室溫，再停止通H₂．

Answer 1

分析 ①根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器解答；A裝置制得H₂中有HCl和H₂O雜質(zhì)，應(yīng)選擇盛有堿石灰的U形管進(jìn)行除雜和干燥；
②先計(jì)算出濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度c=$\frac{1000ρw}{M}$，然后根據(jù)溶液稀釋前后物質(zhì)的量不變計(jì)算所需濃鹽酸的體積；
③該反應(yīng)中Zn元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、H元素化合價(jià)由+1價(jià)變?yōu)?價(jià)，其轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2，根據(jù)先撤導(dǎo)管后熄滅酒精燈，防止水倒吸考慮．

解答 解：①據(jù)圖可知儀器a是長(zhǎng)頸漏斗，H₂與氧化鐵反應(yīng)之前一定要干燥，否則達(dá)不到所需溫度，A裝置制得H₂中有HCl和H₂O雜質(zhì)，應(yīng)選擇盛有堿石灰的U形管，
故答案為：I，堿石灰；
②濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度為c=$\frac{1000ρw}{M}$=$\frac{1000×1.2×36.5%}{36.5}$mol/L=12mol/L，設(shè)所需濃硫酸的體積為V，則有V×12mol/L=O.5L×0.5mol/L，
則V=$\frac{0.5L×0.5mol/L}{12mol/L}$=O.0208L=20.8mL，
故答案為：20.8；
③該反應(yīng)中為氫氣還原氧化鐵生成鐵和水，其轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6，所以其轉(zhuǎn)移電子方向和數(shù)目為，
H₂還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先停止加熱，冷卻到室溫，再停止通H₂，防止生成的鐵被氧化．
故答案為：；先停止加熱，冷卻到室溫，再停止通H₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的量濃度的有關(guān)物理量計(jì)算，氧化還原反應(yīng)中注轉(zhuǎn)移電子方向和數(shù)目，意轉(zhuǎn)移電子守恒的靈活運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)儀器的名稱及除雜干燥裝置的選擇，題目難度不大．