Question

如圖所示為實驗室中常見的氣體的制備、除雜和性質(zhì)實驗的部分儀器，試根據(jù)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(xué)方程式______．簡要寫出檢查裝置乙氣密性的方法______．

（2）小明同學(xué)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(chǎn)生一氧化碳，反應(yīng)方程式為H₂C₂O₄=CO↑+CO₂↑+H₂O
①用草酸制取CO，你認(rèn)為應(yīng)選擇的發(fā)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(zhì)，請幫小明將下列裝置進(jìn)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(xiàn)象是______．
④小明還想計算12克氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，他收集了以下兩組數(shù)據(jù)（假設(shè)所有能發(fā)生的反應(yīng)都反應(yīng)完全）：
數(shù)據(jù)一：根據(jù)參加反應(yīng)的草酸的質(zhì)量計算出生成了一氧化碳5.6克．
數(shù)據(jù)二：反應(yīng)前后澄清石灰水增重6.6克．
請選擇合理的一組數(shù)據(jù)，計算出12克氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______（最終結(jié)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(guān)閉開關(guān)后，先把導(dǎo)管的一端插入水中，然后兩手緊握錐形瓶的外壁，觀察導(dǎo)管口是否有氣泡冒出；故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O（合理即可）；關(guān)閉開關(guān)后，先把導(dǎo)管的一端插入水中，然后兩手緊握錐形瓶的外壁，觀察導(dǎo)管口是否有氣泡冒出
（2）①草酸（H₂C₂O₄）與濃硫酸混合加熱會產(chǎn)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(yīng)該先除雜質(zhì)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(xiàn)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(shù)據(jù)一測量中，根據(jù)一氧化碳的質(zhì)量求氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時，結(jié)果會偏大，因為與氧化鐵反應(yīng)的一氧化碳小于5.6g，因此應(yīng)該用數(shù)據(jù)二中的數(shù)據(jù)計算；反應(yīng)前后澄清石灰水增重6.6克，即二氧化碳的質(zhì)量是6.6g，然后根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量求氧化鐵的質(zhì)量，最后求氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
設(shè)氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(guān)閉開關(guān)后，先把導(dǎo)管的一端插入水中，然后兩手緊握錐形瓶的外壁，觀察導(dǎo)管口是否有氣泡冒出；草酸（H₂C₂O₄）與濃硫酸混合加熱會產(chǎn)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(xiàn)象是：C中紅色變黑色，澄清石灰水變渾濁；數(shù)據(jù)一測量中，根據(jù)一氧化碳的質(zhì)量求氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時，結(jié)果會偏大，因為與氧化鐵反應(yīng)的一氧化碳小于5.6g，因此應(yīng)該用數(shù)據(jù)二中的數(shù)據(jù)計算；反應(yīng)前后澄清石灰水增重6.6克，即二氧化碳的質(zhì)量是6.6g，然后根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量求氧化鐵的質(zhì)量，最后求氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
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(xué)方程式的書寫和有關(guān)的計算等，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)；有關(guān)的計算要準(zhǔn)確．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．