Question

13．如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器．某学校两个化学实验探究活动小组的同学欲用它们完成各自的探究实验．

（1）第一组的同学以锌粒和稀盐酸为原料，在实验室中制备、收集干燥纯净的氢气，按照要求设计实验装置、连接仪器．
①所选仪器的连接顺序为：ACDF（填写仪器序号字母）．
②仪器A中发生反应的化学方程式为：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑．
③装置C的作用是除掉氯化氢气体．
（2）第二组的同学用H₂O₂溶液为原料（MnO₂作催化剂）制备干燥的氧气，并用来测定某10g铜粉样品的纯度（该样品中只含铜和碳），所选仪器的连接顺序为：A→D→B→C，则：
①气体从a（填a或b）端进入装置C，其内反应的化学方程式是CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
②若最终测得装置C 增重4.4g，则原样品含金属铜的质量分数是88%，装置B中大玻璃管内物质的总质量比反应前增大（填“增大”、“减小”、“不变”之一）．

Answer 1

分析 根据图为实验室中常见的气体制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器．可知：
（1）某同学以锌粒和稀盐酸为原料在实验室制备、收集纯净干燥的氢气，则除掉氯化氢气体、干燥；根据反应物、生成物，正确书写化学方程式．
（2）若以H₂O₂溶液和MnO₂在实验室中制备干燥的氧气，并用来测定B装置中盛有的Cu和C混合物中Cu的含量，取10g混合物样品放入装置B的硬质玻璃管中，所选仪器连接顺序为：A-D-B-C，根据图中仪器，可知：仪器C的作用是吸收反应中产生的二氧化碳．
根据“若最终测得装置C 增重4.4g，”，则碳和氧气反应生成4.4g二氧化碳，铜和氧气反应生成氧化铜，充分反应后B装置中大试管内剩余的固体为氧化铜，从而计算出混合物中碳的含量，进一步计算出原样品含金属铜的质量分数．

解答 解：根据图为实验室中常见的气体制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器．可知：
（1）①某同学以锌粒和稀盐酸为原料在实验室制备、收集纯净干燥的氢气，则除掉氯化氢气体、干燥，所选装置的连接顺序为 ACDF；
②该同学制备氢气发生反应的化学方程式 Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
③装置C的作用是除掉氯化氢气体；
（2）若以H₂O₂溶液和MnO₂在实验室中制备干燥的氧气，并用来测定B装置中盛有的Cu和C混合物中Cu的含量，取ag混合物样品放入装置B的硬质玻璃管中，所选仪器连接顺序为：A-D-B-C，根据图中仪器，可知：
①气体从a端通入C，在C中氧气与碳反应生成的二氧化碳与氢氧化钠反应，方程式为：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
②根据“若最终测得装置C 增重4.4g，”，则碳和氧气反应生成4.4g二氧化碳，
设生成4.4g二氧化碳，需xg碳与氧气反应，
C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂
12        44
x        4.4g
$\frac{12}{44}$=$\frac{x}{4.4g}$     x=1.2g
故10g样品中含铜10g-1.2g=8.8g，原样品含金属铜的质量分数=$\frac{8.8g}{10g}$×100%=88%；
B装置中反应后的物质为氧化铜，CuO中铜元素与氧元素的质量比为：64：16=4：1；故8.8g铜，能与2.2g氧气反应，生成11g氧化铜，故装置B中大玻璃管内物质的总质量比反应前增大．
故答案为：
（1）①ACDF；②Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；③除掉氯化氢气体；
（2）①a、CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O； ②8.8%、增大；

点评 熟记实验室制取氢气的反应原理、注意事项以及物质的检验和除杂的知识等，并能灵活应用质量守恒定律和相关知识进行解题，要求同学们在平时的学习中加强基础知识的储备，以便能够灵活应用．