Question

18．如圖為實(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．試根據(jù)題目要求，回答下列問題：

（1）某同學(xué)以鋅粒和稀鹽酸為原料在實(shí)驗(yàn)室制備、收集純凈干燥的氫氣，選擇儀器連接裝置后，檢查裝置的氣密性．
①所選裝置的連接順序?yàn)锳EDF．
②若要驗(yàn)證氫氣的可燃性，在點(diǎn)燃?xì)錃庵�前一定要檢驗(yàn)氫氣的純度．
③寫出該同學(xué)制備氫氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑．
（2）若以H₂O₂溶液和MnO₂在實(shí)驗(yàn)室中制備干燥的氧氣，并用來測(cè)定B裝置中盛有的Cu和C混合物中Cu的含量，取a g混合物樣品放入裝置B的硬質(zhì)玻璃管中，所選儀器連接順序?yàn)椋篈-D-B-C，試回答下列問題：
①儀器D的作用是干燥氧氣．
②儀器B中的現(xiàn)象是紅色的固體變黑．
③若通入足量氧氣充分反應(yīng)后，測(cè)得B裝置中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體的質(zhì)量在反應(yīng)前后無變化，則原混合物中Cu的質(zhì)量是$\frac{4a}{5}$g．（計(jì)算結(jié)果可為分?jǐn)?shù)形式）
④欲用化學(xué)方法證明硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的固體在通入氧氣后完全發(fā)生了反應(yīng)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并簡(jiǎn)述操作步驟、現(xiàn)象和結(jié)論取玻璃管內(nèi)固體加入稀硫酸，若固體全都溶解得到藍(lán)色溶液，則固體在通入氧氣后完全發(fā)生了反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）①要制取純凈干燥的氫氣，應(yīng)依據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置、依據(jù)氯化氫、水的性質(zhì)選擇除雜裝置，依據(jù)氫氣的性質(zhì)選擇收集裝置；
②可燃性氣體點(diǎn)燃之前都應(yīng)檢驗(yàn)純度，防止發(fā)生爆炸；
③鋅與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣；
（2）①濃硫酸具有吸水性；
②B中發(fā)生的反應(yīng)為銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳；
③依據(jù)通入足量氧氣充分反應(yīng)后，測(cè)得B裝置中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體的質(zhì)量在反應(yīng)前后無變化，可知B中反應(yīng)后剩余固體為氧化銅，依據(jù)銅原子守恒計(jì)算銅的質(zhì)量；
④銅與稀硫酸不反應(yīng)，氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成藍(lán)色的硫酸銅溶液，據(jù)此解答．

解答 解：（1）①鋅粒和稀鹽酸生成氫氣，選擇發(fā)生裝置為A，氯化氫易揮發(fā)，制取的氫氣中含有氯化氫，和水，先后通過F用氫氧化鈉溶液除去氯化氫氣體，通過D用濃硫酸吸收水分，氫氣密度小于空氣，應(yīng)選擇向下排空氣法收集，所以正確連接順序?yàn)椋篈EDF；
故答案為：A E D F；
②為防止點(diǎn)燃?xì)錃獍l(fā)生爆炸，所以應(yīng)先檢驗(yàn)氫氣的純度；
故答案為：檢驗(yàn)氫氣的純度；
③鋅與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣，方程式為：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（2）①濃硫酸具有吸水性，用來干燥氧氣；
故答案為：干燥氧氣； 
 ②B中發(fā)生的反應(yīng)為銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，所以看到現(xiàn)象為：紅色的固體變黑；
故答案為：紅色的固體變黑；
 ③依據(jù)通入足量氧氣充分反應(yīng)后，測(cè)得B裝置中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體的質(zhì)量在反應(yīng)前后無變化可知B中反應(yīng)后剩余固體為氧化銅，依據(jù)銅原子守恒，銅元素的質(zhì)量為a×$\frac{64}{80}$=$\frac{4a}{5}$；
故答案為：$\frac{4a}{5}$；
④銅與稀硫酸不反應(yīng)，氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成藍(lán)色的硫酸銅溶液，欲用化學(xué)方法證明硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的固體在通入氧氣后完全發(fā)生了反應(yīng)，可以采取方法為：取玻璃管內(nèi)固體加入稀硫酸，若固體全都溶解得到藍(lán)色溶液，則固體在通入氧氣后完全發(fā)生了反應(yīng)；
故答案為：取玻璃管內(nèi)固體加入稀硫酸，若固體全都溶解得到藍(lán)色溶液，則固體在通入氧氣后完全發(fā)生了反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氣體的制備實(shí)驗(yàn)，明確氫氣、氧氣的制備原理是解題關(guān)鍵，注意發(fā)生裝置的選擇應(yīng)依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和條件選擇，題目難度不大．