Question

10．如圖所示為實驗室中常見的氣體制備、干燥、凈化和收集實驗的部分儀器．試根據(jù)題目要求，回答下列問題：（設過程中所有發(fā)生的反應都恰好完全進行）

（1）用石灰石和稀鹽酸為原料制取并收集干燥、純凈的二氧化碳氣體．某同學設計的儀器連接順序為：A→C→D→F．
①A裝置加入藥品之前檢驗其氣密性的具體操作方法是用彈簧夾夾住右邊導管，向分液漏斗中倒水，液面高度不變，說明裝置氣密性良好（合理均可）．
②儀器A中發(fā)生的化學反應方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
③上述方案是否合理？請簡述理由．不合理，因為D排在C后，收集到的CO₂氣體中混有水蒸氣（合理答案均可）．
④檢驗集氣瓶中是不是CO₂氣體的方法向集氣瓶內加入澄清的石灰水，振蕩，若澄清的石灰水變渾濁，就證明該氣體是二氧化碳．
⑤同學甲為驗證制取CO₂后剩余溶液中是否含有鹽酸（雜質不溶于水且不參加反應，且CaCl₂溶液呈中性），設計實驗方案如下：取樣于試管中，滴加AgNO₃溶液，產生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，則含有鹽酸．你是否同意該方案？簡述理由．不同意，反應后生成的氯化鈣也能與硝酸銀反應生成氯化銀白色沉淀．
（2）欲用純凈的一氧化碳氣體，測定某不純氧化鐵樣品的純度（雜質不反應），并驗證反應后氣體生成物的性質．某同學所選儀器的連接順序為：一氧化碳→B→E．
①儀器B中發(fā)生反應的化學方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②儀器E中看到的實驗明顯現(xiàn)象是澄清的石灰水變渾濁．
③從環(huán)境保護的角度考慮，該套實驗裝置存在的不足，請?zhí)岢瞿愕暮侠斫ㄗh沒有尾氣處理裝置；點燃尾氣或在裝置末端系一只氣球．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)檢查裝置氣密性的方法分析解答；
②根據(jù)石灰石和稀鹽酸反應原理書寫方程式；
③氣體從溶液中出來會帶來部分水蒸氣，所以干燥氣體的濃硫酸通常放于最后；
④根據(jù)二氧化碳的檢驗方法來分析；
⑤根據(jù)氯離子的檢驗方法來分析；
（2））①一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳；
②檢驗二氧化碳用澄清的石灰水，二者反應生成碳酸鈣沉淀和水；
③一氧化碳有毒，不反應的一氧化碳要進行尾氣處理，防止污染大氣．

解答 解：（1）①檢查A裝置氣密性可用彈簧夾夾住右邊導管，向分液漏斗中倒水，液面高度不變，說明裝置氣密性良好，也可將右邊導管伸入水中，然后兩手緊握錐形瓶，若導管口有氣泡冒出，說明裝置氣密性良好；故填：用彈簧夾夾住右邊導管，向分液漏斗中倒水，液面高度不變，說明裝置氣密性良好（合理均可）；
②石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；故填：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③制取并收集干燥、純凈的二氧化碳氣體，可將生成的二氧化碳通入硝酸銀溶液除去氯化氫氣體，再通過濃硫酸進行干燥，然后收集，該同學將氣體先通過濃硫酸干燥、再通過硝酸銀溶液，氣體從硝酸銀溶液中出來時會帶來水蒸氣，從而使收集的二氧化碳含有水蒸氣；故填：不合理，因為D排在C后，收集到的CO₂氣體中混有水蒸氣（合理答案均可）；
④檢驗集氣瓶內的氣體是否是二氧化碳的方法，向集氣瓶內加入澄清的石灰水，振蕩，若澄清的石灰水變渾濁，就證明該氣體是二氧化碳；故填：向集氣瓶內加入澄清的石灰水，振蕩，若澄清的石灰水變渾濁，就證明該氣體是二氧化碳；
⑤反應后生成的氯化鈣也能與硝酸銀反應生成氯化銀白色沉淀，所以該方案不合理；故填：不同意，反應后生成的氯化鈣也能與硝酸銀反應生成氯化銀白色沉淀；
（2）①一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
②檢驗二氧化碳用澄清的石灰水，二者反應生成碳酸鈣沉淀和水；
③一氧化碳有毒，不反應的一氧化碳要進行尾氣處理，防止污染大氣，而圖示沒有，可以將氣體點燃或在裝置末端系一只氣球．
故答案為：①3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；②澄清的石灰水變渾濁；③沒有尾氣處理裝置；點燃尾氣或在裝置末端系一只氣球．

點評 本題綜合考查了常見的氣體制備、干燥、凈化和收集實驗，一氧化碳還原氧化鐵的化學反應以及相關知識的考查，要結合所學知識細心解答．