Question

某化学兴趣小组在实验室利用下列实验装置及药品，完成以下实验任务：①制备纯净干燥的二氧化碳气体②用一氧化碳气体测定某不纯氧化铁样品的纯度．

试根据题目要求，回答下列问题：（设过程中所有发生的反应都恰好完全进行，实验中可能挥发少量的HCI气体）．
（1）若要制备并收集纯净干燥的二氧化碳，仪器的连接顺序为

ACDF

．
（2）装置A中发生反应的化学方程式为

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

（3）欲用混有少量二氧化碳的一氧化碳气体，测定某不纯氧化铁样品的纯度（杂质不反应），并验证反应中气体生成物的性质．某同学所选仪器的连接顺序为：混合气体→B→E．
①若反应前装置B中样品质量为10g，反应后装置B中固体质量为7.9g，则样品中氧化铁的质量分数为

70%

．
②若用反应后装置E中增加的质量来计算样品中氧化铁的质量分数，结果将

偏大

（选填“偏大”、“偏小”、“不受影响”之一），请说明理由

一氧化碳中混有的二氧化碳没有除去，会使装置E吸收的二氧化碳质量偏大，所以由此计算出的氧化铁的质量偏大，其质量分数也偏大

．
③从环境保护的角度考虑，针对该套实验装置不足提出的具体改进意见

在E装置的短管处放一只点燃的酒精灯

．

Answer 1

分析：（1）实验室中制备并收集干燥的二氧化碳气体，首先根据所需的药品来选择反应装置；然后由二氧化碳的性质来选取干燥剂；最后根据二氧化碳的物理性质：比空气重来选择收集装置及方法；
（2）装置A中为碳酸钙与稀盐酸反应，则可书写发生反应的化学方程式；
（3）①根据题目中的数据和化学方程式计算，再根据氧化铁的纯度=

氧化铁质量

样品质量

×100%解决；
②若用反应后装置E中增加的质量来计算，考虑一氧化碳中混有的二氧化碳没有除去，会使装置E吸收的二氧化碳质量偏大；
③根据一氧化碳有毒，所以从环境保护的角度考虑，提出具体改进意见．

解答：解：（1）实验室中制备并收集干燥的二氧化碳气体，要选用的药品是稀盐酸和石灰石、干燥二氧化碳的药品是浓硫酸，因为二氧化碳比空气重，所以选用向上排空气法来收集气体；因而需要用到的装置是发生装置A、吸收氯化氢气体用C，干燥二氧化碳气体装置D；收集装置F；在连接顺序上应该是制取气体、除杂质、干燥气体、收集气体；
（2）装置A中为碳酸钙与稀盐酸反应，则其化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）①设氧化铁的质量为X．
Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂．  固体质量变化
160          112            48
 X                      10g-7.1g=2.1g
 

160

48

=

x

2.1g

，解得X=7g．
氧化铁的质量分数为：

7g

10g

×100%=70%．
②若用反应后装置E中增加的质量来计算样品中氧化铁的质量分数，结果将 偏大，理由 一氧化碳中混有的二氧化碳没有除去，会使装置E吸收的二氧化碳质量偏大，所以由此计算出的氧化铁的质量偏大，其质量分数也偏大．
③从环境保护的角度考虑，针对该套实验装置不足提出的具体改进意见为 在E装置的短管处放一只点燃的酒精灯．
故答案为：（1）ACDF；    （2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）①70%  ②偏大   一氧化碳中混有的二氧化碳没有除去，会使装置E吸收的二氧化碳质量偏大，所以由此计算出的氧化铁的质量偏大，其质量分数也偏大．（或根据装置E吸收空气中的二氧化碳回答）；③在E装置的短管处放一只点燃的酒精灯或系一个气球收集尾气

点评：本题综合考查了实验室制取二氧化碳的装置的选取与连接顺序，一氧化碳还原氧化铁的化学反应以及化学方程式的书写．