Question

17．如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見的氣體制備、干燥、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器（組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，可重復(fù)選擇儀器），試根據(jù)題目要求，回答下列問題：
Ⅰ、若用過氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下制取并收集干燥的氧氣．
（1）所選儀器的連接順序?yàn)锳DF（填寫儀器序號(hào)字母）；
（2）制備氧氣所發(fā)生的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
Ⅱ、小麗同學(xué)欲用下列實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定水中氫、氧元素的質(zhì)量比，A中盛的是鋅粒和稀硫酸，C玻璃管中是氧化銅粉末，氣體流向是從左向右，選擇的儀器按A→D₁→C→D₂→D₃順序連接（D₁、D₂、D₃為濃硫酸洗氣瓶），然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（假設(shè)有關(guān)反應(yīng)均反應(yīng)完全）．
（1）儀器D₁的作用是干燥氫氣；
（2）在發(fā)生反應(yīng)時(shí)，裝置C應(yīng)該先通入氫氣（填“加熱”或“通入氫氣”），觀察到裝置C中的現(xiàn)象是黑色粉末變?yōu)榧t色；
（3）若測(cè)得洗氣瓶D₂的質(zhì)量增加mg，而C處大玻璃管內(nèi)的物質(zhì)總質(zhì)量減少ng，則水中氫、氧元素的質(zhì)量比為（m-n）：n（用含m和n的代數(shù)式表示）；如果不連接儀器D₁，則測(cè)定結(jié)果與實(shí)際值比較將偏大（填“偏大”、“偏小”或“基本一致”）．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水制氧氣就不需要加熱，干燥氧氣可用濃硫酸，收集干燥的氧氣用排空氣法；
（2）過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，據(jù)此書寫方程式；
Ⅱ、（1）根據(jù)濃硫酸具有吸水性，可以干燥氣體分析即可；
（2）據(jù)氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象分析解答；
（3）反應(yīng)前、后D₂濃硫酸洗氣瓶的質(zhì)量變化差即是生成的水的質(zhì)量，大玻璃管內(nèi)總物質(zhì)減少的質(zhì)量是氧化銅中氧元素的質(zhì)量、也就是水中氧元素的質(zhì)量，據(jù)此分析解答；若不連接D₁，會(huì)使水的質(zhì)量偏大，計(jì)算出的氧化銅的質(zhì)量也偏大，因此樣品純度的結(jié)果將偏大．

解答 解：Ⅰ、（1）B裝置是用來制取氧氣的裝置，由于濃硫酸具有吸水性，可以用來干燥氣體，所以再通過濃硫酸把氧氣干燥后再進(jìn)行收集，由于要收集干燥的氧氣，密度比空氣大，所以用向上排空氣法收集，所以儀器的連接順序?yàn)锽→D→F；
（2）過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，所發(fā)生的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
Ⅱ、
（1）濃硫酸具有吸水性，可以干燥氣體，D₁的作用是干燥H₂；
（2）在進(jìn)行氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先通入氫氣排盡玻璃管內(nèi)空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸，可觀察到玻璃管內(nèi)黑色粉末變紅；
（3）反應(yīng)前、后D₂濃硫酸洗氣瓶的質(zhì)量變化差即是生成的水的質(zhì)量，大玻璃管內(nèi)總物質(zhì)減少的質(zhì)量是氧化銅中氧元素的質(zhì)量、也就是水中氧元素的質(zhì)量，則含有的氫元素的質(zhì)量為：mg-ng，水中氫、氧元素的質(zhì)量比為：（m-n）：n；
若不連接D₁，會(huì)使水的質(zhì)量偏大，計(jì)算出的氧化銅的質(zhì)量也偏大，因此樣品純度的結(jié)果將偏大；
故答案為：（1）BDF
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
Ⅱ、
（1）干燥氫氣；
（2）通入氫氣；黑色粉末變紅；
（3）（m-n）：n；偏大．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查了氧氣和氫氣的制取原理、儀器的連接、氣體的除雜和氣體的干燥，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫和氫氣還原氧化銅等相關(guān)知識(shí)，綜合性比較強(qiáng)．