Question

18．實驗一：根據如圖回答問題．

（1）儀器a的名稱是長頸漏斗．
（2）實驗室制取氧氣時，選用的收集裝置是C（選填字母標號，下同）．寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學方程式3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．
（3）實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，選用的發生裝置圖B所示，將二氧化碳倒入燒杯中，觀察到燃燒的蠟燭自下而上依次熄滅，產生該現象的原因是二氧化碳不燃燒，不支持燃燒和密度比空氣大．
實驗二：已知Fe₂O₃樣品中含有雜質FeS₂．興趣小組用下圖裝置測定樣品中FeS₂含量．稱取mg樣品置于玻璃管Y內．充分灼燒該樣品，根據實驗后裝置Z增加的質量推算FeS₂質量（裝置管內發生反應：4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂）

（4）連接好儀器，檢查整套裝置的氣密性：在裝置Z中加水至浸沒長導管末端，關閉開關b，加熱玻璃管Y，觀察到裝置乙處導管口有氣泡冒出，停止加熱后一段時間，長導管內液面上升，說明裝置氣密性良好．
（5）使用“實驗一”裝置B制得的氧氣進行實驗，裝置X瓶內需盛放的干燥劑是濃硫酸．
玻璃管Y內反應完全后，停止加熱，若立即停止通入氧氣，會導致誤差，其原因是生成的氣體沒有全部被吸收．
（6）試驗后測得Z質量增加6.4g（忽略裝置Z中水分揮發），則樣品中FeS₂為6g．
（7）若將通入的氧氣改為空氣進行同樣的實驗（樣品反應完全），則測得FeS₂含量偏大（選填“偏大”“偏小”或“無影響”）數據．

Answer 1

分析 長頸漏斗方便加液體藥品，制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．實驗室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，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．將二氧化碳倒入燒杯中，觀察到燃燒的蠟燭自下而上依次熄滅，產生該現象的原因是二氧化碳不燃燒，不支持燃燒和密度比空氣大．檢查整套裝置的氣密性：在裝置Z中加水至浸沒長導管末端，關閉開關b，加熱玻璃管Y，觀察到：裝置乙處導管口有氣泡冒出，停止加熱后一段時間，長導管內液面上升；氧氣可以用濃硫酸干燥，玻璃管Y內反應完全后，停止加熱，若立即停止通入氧氣，會導致誤差，其原因是：生成的氣體沒有全部被吸收；若將通入的氧氣改為空氣進行同樣的實驗（樣品反應完全），則測得FeS₂含量偏大，因為空氣中的二氧化碳與氫氧化鈉反應，裝置Z增加的質量偏大．

解答 解：（1）長頸漏斗方便加液體藥品，故答案為：長頸漏斗；
（2）氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，鐵和氧氣在點燃的條件下生成四氧化三鐵，配平即可；故答案為：C；3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
（3）實驗室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，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；將二氧化碳倒入燒杯中，觀察到燃燒的蠟燭自下而上依次熄滅，產生該現象的原因是二氧化碳不燃燒，不支持燃燒和密度比空氣大；故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；B；密度比空氣大；
（4）檢查整套裝置的氣密性：在裝置Z中加水至浸沒長導管末端，關閉開關b，加熱玻璃管Y，觀察到：裝置乙處導管口有氣泡冒出，停止加熱后一段時間，長導管內液面上升；故答案為：裝置乙處導管口有氣泡冒出，停止加熱后一段時間，長導管內液面上升；
（5）氧氣可以用濃硫酸干燥，玻璃管Y內反應完全后，停止加熱，若立即停止通入氧氣，會導致誤差，其原因是：生成的氣體沒有全部被吸收；故答案為：濃硫酸；生成的氣體沒有全部被吸收；
（6）設FeS₂的質量為x，
4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂
4×120                               8×64
   x                                     6.4g
$\frac{4×120}{8×64}=\frac{x}{6.4g}$   x=6g；
故答案為：6；
（7）若將通入的氧氣改為空氣進行同樣的實驗（樣品反應完全），則測得FeS₂含量偏大，因為空氣中的二氧化碳與氫氧化鈉反應，裝置Z增加的質量偏大；故答案為：偏大；

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、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、檢查裝置的氣密性和有關的計算等，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．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．