Question

17．如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見的氣體制備、干燥、凈化、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器，甲、乙兩組同學(xué)欲用它們完成各自的探究實(shí)驗(yàn)．

（1）甲組同學(xué)以鋅粒和稀鹽酸為原料制取氫氣，因鹽酸揮發(fā)出少量的氯化氫氣體，導(dǎo)致制取的氣體不純，現(xiàn)欲制備并收集一瓶干燥、純凈的氫氣，回答下列問題：
①所選儀器的連接順序?yàn)锳DCF．
②反應(yīng)裝置中生成氫氣的化學(xué)方程式Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑．
③鋅與稀鹽酸混合后，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸溶液的PH將紅色粉末變?yōu)楹谏��?br /> （填“增大”“減小”“不變”“無法判斷”之一）
（2）乙組同學(xué)欲用水煤氣（主要成分為一氧化碳、氫氣，含有少量水蒸氣）來測(cè)定氧化鐵樣品中Fe₂O₃的純度，設(shè)計(jì)的儀器連接順序?yàn)椋核�煤氣→C₁→G→C₂→D→C₃．（已知：氧化鐵樣品中的雜質(zhì)不反應(yīng)；
   Fe₂O₃+3H₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3H₂O；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；其中 C₁、C₂、C₃為3個(gè)濃硫酸洗氣瓶）
①寫出G中的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅色粉末變?yōu)楹谏��?br />②該同學(xué)通過測(cè)量反應(yīng)前后G裝置質(zhì)量的變化，來計(jì)算樣品中Fe₂O₃的純度，若無裝置C₁，則計(jì)算結(jié)果會(huì)偏大（填“偏大”、“偏小”、“基本一致”之一）．
③實(shí)驗(yàn)中該小組學(xué)生取用了25g氧化鐵樣品，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定裝置C₂增加了2.7g，D裝置增加了6.6g，則氧化鐵樣品的純度為64%．
④從環(huán)境保護(hù)的角度考慮，該套實(shí)驗(yàn)裝置存在不足，寫出具體改進(jìn)措施增加一氧化碳尾氣處理裝置．

Answer 1

分析 根據(jù)已有的氣體的制取以及儀器的連接順序進(jìn)行分析解答，根據(jù)題干提供的數(shù)據(jù)結(jié)合化學(xué)方程式進(jìn)行分析解答即可．

解答 解：（1）①以鋅粒和稀鹽酸為原料制取氫氣，因鹽酸揮發(fā)出少量的氯化氫氣體，導(dǎo)致制取的氣體不純，需要通過氫氧化鈉溶液將氯化氫除去，然后再通過濃硫酸除去氣體中混有的水分，故制備并收集一瓶干燥、純凈的氫氣，所選儀器的連接順序?yàn)锳DCF，故填：ADCF．
②鋅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣，故填：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑．
③鋅與稀鹽酸混合后，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸逐漸減少，酸性逐漸減弱，鹽酸溶液的pH將增大，故填：增大．
（2）①一氧化碳和氫氣具有還原性，能將氧化鐵還原為鐵，會(huì)觀察到紅色粉末變?yōu)楹谏�，故填：紅色粉末變?yōu)楹谏��?br />②該同學(xué)通過測(cè)量反應(yīng)前后G裝置質(zhì)量的變化，來計(jì)算樣品中Fe₂O₃的純度，若無裝置C₁，則水的質(zhì)量會(huì)變大，則計(jì)算結(jié)果會(huì)偏大，故填：偏大．
③實(shí)驗(yàn)中該小組學(xué)生取用了25g氧化鐵樣品，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定裝置C₂增加了2.7g，說明生成水的質(zhì)量為2.7g，設(shè)與氫氣反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量為x，則有：
Fe₂O₃+3H₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3H₂O
160               54
x                 2.7g
$\frac{160}{54}=\frac{x}{2.7g}$  x=8g
D裝置增加了6.6g，則生成二氧化碳6.6g，設(shè)與一氧化碳反應(yīng)的氧化鐵的值為y
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160                132
y                  6.6g
$\frac{160}{132}=\frac{y}{6.6g}$  y=8g
則氧化鐵樣品的純度為：$\frac{8g+8g}{25g}×100%$=64%．
④從環(huán)境保護(hù)的角度考慮，該套實(shí)驗(yàn)裝置存在不足，因?yàn)橐谎趸�碳是有毒的氣體，需要進(jìn)行尾氣處理，故填：增加一氧化碳尾氣處理裝置．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．