Question

如圖所示為實驗室中常見的氣體的制備、除雜和性質實驗的部分儀器，試根據題目要求，回答下列問題：

（1）請寫出能用裝置乙制備的一種氣體的化學方程式______．簡要寫出檢查裝置乙氣密性的方法______．

（2）小明同學想研究一氧化碳的還原性，通過查閱資料知道：草酸（H₂C₂O₄）與濃硫酸混合加熱會產生一氧化碳，反應方程式為H₂C₂O₄=CO↑+CO₂↑+H₂O
①用草酸制取CO，你認為應選擇的發生裝置是______（填“甲”、“乙”或“丙”）．
②要用干燥、純凈的一氧化碳還原氧化鐵并測定氣體生成物的性質，請幫小明將下列裝置進行連接，合理的連接順序是：______．草酸加熱后的氣體生成物______
③能證明CO氣體具有還原性的實驗現象是______．
④小明還想計算12克氧化鐵樣品中氧化鐵的質量分數，他收集了以下兩組數據（假設所有能發生的反應都反應完全）：
數據一：根據參加反應的草酸的質量計算出生成了一氧化碳5.6克．
數據二：反應前后澄清石灰水增重6.6克．
請選擇合理的一組數據，計算出12克氧化鐵樣品中氧化鐵的質量分數為______（最終結果精確到0.1%）．

Answer 1

解：（1）實驗室制取CO₂，是在常溫下，用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，檢查裝置乙氣密性的方法是：關閉開關后，先把導管的一端插入水中，然后兩手緊握錐形瓶的外壁，觀察導管口是否有氣泡冒出；故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O（合理即可）；關閉開關后，先把導管的一端插入水中，然后兩手緊握錐形瓶的外壁，觀察導管口是否有氣泡冒出
（2）①草酸（H₂C₂O₄）與濃硫酸混合加熱會產生一氧化碳，因此需要加熱；故答案為：甲；
②草酸（H₂C₂O₄）與濃硫酸混合加熱生成一氧化碳和二氧化碳和水，因此草酸加熱后的氣體生成物是一氧化碳和二氧化碳；要得到干燥、純凈的一氧化碳，應該先除雜質二氧化碳，然后再干燥，故答案為：甲、A、B、C；一氧化碳、二氧化碳；
③能證明CO氣體具有還原性的實驗現象是：C中紅色變黑色，澄清石灰水變渾濁；故答案為：C中紅色變黑色，澄清石灰水變渾濁；
④數據一測量中，根據一氧化碳的質量求氧化鐵的質量分數時，結果會偏大，因為與氧化鐵反應的一氧化碳小于5.6g，因此應該用數據二中的數據計算；反應前后澄清石灰水增重6.6克，即二氧化碳的質量是6.6g，然后根據二氧化碳的質量求氧化鐵的質量，最后求氧化鐵的質量分數；
設氧化鐵的質量分數為x
3CO+Fe₂O₃ 2Fe+3CO₂
160 3×44
12x 6.6g x≈66.7%
故答案為：66.7%；
分析：制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，實驗室制取CO₂，是在常溫下，用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．檢查裝置乙氣密性的方法是：關閉開關后，先把導管的一端插入水中，然后兩手緊握錐形瓶的外壁，觀察導管口是否有氣泡冒出；草酸（H₂C₂O₄）與濃硫酸混合加熱會產生一氧化碳，因此需要加熱；草酸（H₂C₂O₄）與濃硫酸混合加熱生成一氧化碳和二氧化碳和水，因此草酸加熱后的氣體生成物是一氧化碳和二氧化碳；能證明CO氣體具有還原性的實驗現象是：C中紅色變黑色，澄清石灰水變渾濁；數據一測量中，根據一氧化碳的質量求氧化鐵的質量分數時，結果會偏大，因為與氧化鐵反應的一氧化碳小于5.6g，因此應該用數據二中的數據計算；反應前后澄清石灰水增重6.6克，即二氧化碳的質量是6.6g，然后根據二氧化碳的質量求氧化鐵的質量，最后求氧化鐵的質量分數．
點評：本考點主要考查了檢查裝置的氣密性、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫和有關的計算等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關；有關的計算要準確．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．