Question

10．如圖所示為實驗室中常見氣體制備、凈化、干燥、收集和性質實驗的部分儀器．某學校兩個化學實驗探究活動小組的同學欲用它們完成各自的探究實驗．

（1）第一組的同學以鋅粒和稀鹽酸為原料，在實驗室中制備、收集干燥純凈的氫氣．
①所選儀器的連接順序為ACDF（填寫儀器序號字母）．
②儀器A中發生反應的化學方程式為Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑．
③裝置C的作用是除掉氯化氫氣體．
（2）第二組的同學用H₂O₂溶液為原料（MnO₂作催化劑）制備干燥的氧氣，并用來測定某10g銅粉樣品的純度（該樣品中只含銅和碳），所選儀器的連接順序為A→D→B→C，則：
①氣體從a（填“a”或“b”）端進入裝置C，其內反應的化學方程式是CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
②若最終測得裝置C 增重4.4g，則原樣品含金屬銅的質量分數是8.8%，裝置B中大玻璃管內物質的總質量比反應前增大（填“增大”“減小”“不變”之一）．

Answer 1

分析 根據圖為實驗室中常見的氣體制備、干燥、收集和性質實驗的部分儀器．可知：
（1）某同學以鋅粒和稀鹽酸為原料在實驗室制備、收集純凈干燥的氫氣，則除掉氯化氫氣體、干燥；根據反應物、生成物，正確書寫化學方程式．
（2）若以H₂O₂溶液和MnO₂在實驗室中制備干燥的氧氣，并用來測定B裝置中盛有的Cu和C混合物中Cu的含量，取10g混合物樣品放入裝置B的硬質玻璃管中，所選儀器連接順序為：A-D-B-C，根據圖中儀器，可知：儀器C的作用是吸收反應中產生的二氧化碳．
根據“若最終測得裝置C 增重4.4g，”，則碳和氧氣反應生成4.4g二氧化碳，銅和氧氣反應生成氧化銅，充分反應后B裝置中大試管內剩余的固體為氧化銅，從而計算出混合物中碳的含量，進一步計算出原樣品含金屬銅的質量分數．

解答 解：根據圖為實驗室中常見的氣體制備、干燥、收集和性質實驗的部分儀器．可知：
（1）①某同學以鋅粒和稀鹽酸為原料在實驗室制備、收集純凈干燥的氫氣，則除掉氯化氫氣體、干燥，所選裝置的連接順序為 ACDF；
②該同學制備氫氣發生反應的化學方程式 Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
③裝置C的作用是除掉氯化氫氣體；
（2）若以H₂O₂溶液和MnO₂在實驗室中制備干燥的氧氣，并用來測定B裝置中盛有的Cu和C混合物中Cu的含量，取ag混合物樣品放入裝置B的硬質玻璃管中，所選儀器連接順序為：A-D-B-C，根據圖中儀器，可知：
①氣體從a端通入C，在C中氧氣與碳反應生成的二氧化碳與氫氧化鈉反應，方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
②根據“若最終測得裝置C 增重4.4g，”，則碳和氧氣反應生成4.4g二氧化碳，
設生成4.4g二氧化碳，需碳的質量為x，則
C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂
12               44
 x              4.4g
$\frac{12}{44}=\frac{x}{4.4g}$
x=1.2g
故10g樣品中含銅10g-1.2g=8.8g，原樣品含金屬銅的質量分數=$\frac{8.8g}{10g}$×100%=88%；
B裝置中反應后的物質為氧化銅，CuO中銅元素與氧元素的質量比為：64：16=4：1；故8.8g銅，能與2.2g氧氣反應，生成11g氧化銅，故裝置B中大玻璃管內物質的總質量比反應前增大．
故答案為：
（1）①ACDF；②Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；③除掉氯化氫氣體；
（2）①a；CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O； ②8.8%；增大．

點評 熟記實驗室制取氫氣的反應原理、注意事項以及物質的檢驗和除雜的知識等，并能靈活應用質量守恒定律和相關知識進行解題，要求同學們在平時的學習中加強基礎知識的儲備，以便能夠靈活應用．