Question

（12分）如图为实验室中常见的气体制备、净化、收集和性质实验的部分仪器，试根据题目要求，回答下列问题：

（1）以石灰石和稀盐酸为原料制取二氧化碳气体，先要制备并收集一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体。

①所选仪器的连接顺序为________________________（填写仪器序号字母）.

②生成二氧化碳时，所发生反应的化学方程式为________________________________.

③实验室制取二氧化碳后的剩余废液中，常含有剩余的少量盐酸，欲检验盐酸的存在，可以选择下列试剂中的________(填序号)进行验证。

A.AgNO₃溶液         B.酚酞试液            C.Na₂CO₃溶液

（2）若实验室用过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气，则反应的化学方程式为                         ；其中二氧化锰起        作用；该反应属于______反应.

（3）小强同学欲用一氧化碳气体（含少量二氧化碳）测定某不纯氧化铁样品的纯度（杂质为单质铁粉），并验证反应中气体生成物的性质，小强同学设计了实验方案：气体流向是从左向右，选择的仪器按混合气体→G→H顺序连接，然后进行实验（假设有关反应均反应完全）.

①仪器G处大玻璃管内发生的现象是_________________________.

②通过测量反应前后H装置的质量变化来计算氧化铁的纯度，则这样计算出的氧化铁样品纯度与实际值比较将_____（填“一定偏大”、“一定偏小”或“无影响”之一）。对于小强同学设计的实验装置，你认为改进的方法是_________________________________.

③你认为计算氧化铁样品的纯度还可采用的方法是_______________________________.

Answer

(1) ①AFBC；②CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；③C；(2) ；催化；分解 (3) 红色粉末逐渐变黑；一定偏大；气体通过G装置前先通过氢氧化钠溶液，除去CO中混有的CO2；(4) 称量反应前后G中的固体质量，利用质量差即可得到氧化铁中氧元素的质量，从而计算出氧化铁的质量．

【解析】（1）①要收集一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体，就要把杂质氯化氢气体和水蒸气除去，因为氯化氢气体与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀和硝酸，可以除去氯化氢气体，水蒸气用浓硫酸除去；二氧化碳能溶于水，密度比空气大，只能用向上排空气法收集，所以仪器的连接顺序为：AFBC；

②反应为碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，其化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；

③要验证有盐酸存在，也就是验证氢离子存在，因为酚酞试液遇酸不变色，硝酸银不能验证氢离子，因此用碳酸钠，因为盐酸与碳酸钠反应有气泡冒出，现象明显．故选C；

（2）若实验室用过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气，则反应的化学方程式为：，其中二氧化锰起催化作用；该反应属于分解反应.

(3)①仪器G处大玻璃管内氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，因此产生的现象是红色粉末逐渐变黑；②若用反应后装置H中增加的质量来计算样品中氧化铁的质量分数，结果将偏大，因为一氧化碳中混有的二氧化碳没有除去，因此装置H中溶液的增加量偏大，如果按此数据计算氧化铁的质量，会使质量偏大，其质量分数也偏大；对于小强同学设计的实验装置，在把气体通过G装置前，先通过氢氧化钠溶液，除去CO中混有的CO2即可避免误差；③计算氧化铁样品的纯度还可以称量反应前后G中的固体质量差，利用质量差即可得到氧化铁中氧元素的质量，从而计算出氧化铁的质量．

试题分析：(1)实验室制取的二氧化碳气体中易含有水蒸气和氯化氢气体，根据图示中试剂可知, 除去氯化氢气体，用硝酸银溶液，水蒸气用浓硫酸除去，根据用液体除杂时，一般遵循“长进短出”分析；根据石灰石与稀盐酸的反应原理书写方程式；根据酸的化学性质可知，检验酸可用石蕊试液、较活泼金属等于酸反应有明显现象的试剂；(2)根据过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气的反应原理书写方程式，二氧化锰是该反应的催化剂，其催化作用，该反应是一种物质生成多种物质，属于分解反应；(3)根据一氧化碳还原氧化铁生成铁可知反应现象为：红色粉末逐渐变黑；根据一氧化碳中混有二氧化碳可知装置H中溶液的增加量偏大，如果按此数据计算氧化铁的质量，会使质量偏大，其质量分数也偏大；若要实验结果准确，应除去CO中混有的CO2避免误差；根据称量反应前后G中的固体质量差，即可得到氧化铁中氧元素的质量，从而计算出氧化铁的质量进行分析．

考点：二氧化碳、氧气的实验室制法及反应原理；气体的除杂方法；一氧化碳与二氧化碳的性质；方程式的书写方法；酸的性质及检验方法