Question

如图所示为实验室中常见气体制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）．试根据题目要求，回答下列问题：

（1）若以过氧化氢溶液为原料（二氧化锰作催化剂）在实验室中制备并收集干燥的氧气．
①所选仪器的连接顺序为

 

（填写仪器序号字母）．
②生成氧气时，仪器A中发生反应的化学方程式为

 

．
（2）若用锌和稀硫酸反应制取氢气，并用来测定某不纯的氧化铜样品的纯度（杂质为少量单质铜），所选仪器的连接顺序为：A→D₁→C→D₂→D₃．（已知：CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O；D₁、D₂、D₃为3个浓硫酸洗气瓶）
①仪器D₁的作用是

 

．
②仪器A中发生反应的化学方程式是

 

．
③反应完成后，装置D₂中浓硫酸的质量增重1.8g，则氧化铜样品的纯度为

 

．若不连接D₁，则计算出氧化铜样品的纯度将会

 

（填“偏大”、“偏小”或“基本一致”）．
④若通过

 

的方法，即使不连接D₁，计算出氧化铜样品的纯度也会基本一致．

Answer 1

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,实验室制取氧气的反应原理,氢气的制取和检验,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）①若以过氧化氢溶液为原料（MnO₂作催化剂）在实验室中制备并收集干燥的氧气，氧气可以用浓硫酸干燥，如果用双氧水制氧气就不需要加热，因此装置的连接顺序是：ADE；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，收集干燥的氧气用向上排空气法；
②过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，据此书写方程式；
（2）①仪器D₁的作用是干燥氢气，除去氢气中混有的水蒸气；
②实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气；
③若仪器D₂浓硫酸洗气瓶的质量增加1.8g，因此生成水的质量是1.8g，根据水的质量求氧化铜的质量，然后求氧化铜样品的纯度；
测量反应前、后D₂浓硫酸洗气瓶的质量变化，来计算氧化铜样品的纯度，若不连接D₁，会使水的质量偏大，计算出的氧化铜的质量也偏大，因此样品纯度的结果将偏大；
④氢气还原氧化铜生成铜和水，所以C中固体质量的减少就是参加反应的氧化铜中氧元素的质量，据此可计算氧化铜的纯度，此法计算比较准确．

解答：解：（1）①若以过氧化氢溶液为原料（MnO₂作催化剂）在实验室中制备并收集干燥的氧气，氧气可以用浓硫酸干燥，如果用双氧水制氧气就不需要加热，因此装置的连接顺序是：ADE；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，收集干燥的氧气用向上排空气法；
②过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应方程式是：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）①氢气与硫酸不反应，因此可以用浓硫酸干燥；
②锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应方程式是：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
③若仪器D₂浓硫酸洗气瓶的质量增加1.8g，因此生成水的质量是1.8g，根据质量守恒定律可知：水中氧元素的质量=氧化铜中氧元素的质量，水中氧元素的质量是1.8g

16

18

×100%=1.6g，则氧化铜的质量是1.6÷

16

80

×100%=8g，然后求氧化铜样品的纯度=

8g

10g

×100%=80%；若不连接D₁，生成的氢气中混有的水蒸气，会导致结果偏大；④氢气还原氧化铜生成铜和水，所以C中固体质量的减少就是参加反应的氧化铜中氧元素的质量，据此可计算氧化铜的纯度，此法计算比较准确；
故答案为：（1）①ADE；②2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）①干燥氢气；
②Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
③80%；偏大；
④测量反应前后C装置玻璃管中固体质量减少．

点评：本考点主要考查了仪器的连接和气体的除杂和干燥，同时也考查了化学方程式的书写和有关的计算等，综合性比较强，本题能较好的考查学生分析、解决问题的能力．