Question

10．如图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、净化和收集实验的部分仪器．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）

（1）用石灰石和稀盐酸为原料制取并收集干燥、纯净的二氧化碳气体．某同学设计的仪器连接顺序为：A→C→D→F．
①A装置加入药品之前检验其气密性的具体操作方法是用弹簧夹夹住右边导管，向分液漏斗中倒水，液面高度不变，说明装置气密性良好（合理均可）．
②仪器A中发生的化学反应方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
③上述方案是否合理？请简述理由．不合理，因为D排在C后，收集到的CO₂气体中混有水蒸气（合理答案均可）．
④检验集气瓶中是不是CO₂气体的方法向集气瓶内加入澄清的石灰水，振荡，若澄清的石灰水变浑浊，就证明该气体是二氧化碳．
⑤同学甲为验证制取CO₂后剩余溶液中是否含有盐酸（杂质不溶于水且不参加反应，且CaCl₂溶液呈中性），设计实验方案如下：取样于试管中，滴加AgNO₃溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，则含有盐酸．你是否同意该方案？简述理由．不同意，反应后生成的氯化钙也能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀．
（2）欲用纯净的一氧化碳气体，测定某不纯氧化铁样品的纯度（杂质不反应），并验证反应后气体生成物的性质．某同学所选仪器的连接顺序为：一氧化碳→B→E．
①仪器B中发生反应的化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②仪器E中看到的实验明显现象是澄清的石灰水变浑浊．
③从环境保护的角度考虑，该套实验装置存在的不足，请提出你的合理建议没有尾气处理装置；点燃尾气或在装置末端系一只气球．

Answer 1

分析 （1）①根据检查装置气密性的方法分析解答；
②根据石灰石和稀盐酸反应原理书写方程式；
③气体从溶液中出来会带来部分水蒸气，所以干燥气体的浓硫酸通常放于最后；
④根据二氧化碳的检验方法来分析；
⑤根据氯离子的检验方法来分析；
（2））①一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳；
②检验二氧化碳用澄清的石灰水，二者反应生成碳酸钙沉淀和水；
③一氧化碳有毒，不反应的一氧化碳要进行尾气处理，防止污染大气．

解答 解：（1）①检查A装置气密性可用弹簧夹夹住右边导管，向分液漏斗中倒水，液面高度不变，说明装置气密性良好，也可将右边导管伸入水中，然后两手紧握锥形瓶，若导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好；故填：用弹簧夹夹住右边导管，向分液漏斗中倒水，液面高度不变，说明装置气密性良好（合理均可）；
②石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；故填：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③制取并收集干燥、纯净的二氧化碳气体，可将生成的二氧化碳通入硝酸银溶液除去氯化氢气体，再通过浓硫酸进行干燥，然后收集，该同学将气体先通过浓硫酸干燥、再通过硝酸银溶液，气体从硝酸银溶液中出来时会带来水蒸气，从而使收集的二氧化碳含有水蒸气；故填：不合理，因为D排在C后，收集到的CO₂气体中混有水蒸气（合理答案均可）；
④检验集气瓶内的气体是否是二氧化碳的方法，向集气瓶内加入澄清的石灰水，振荡，若澄清的石灰水变浑浊，就证明该气体是二氧化碳；故填：向集气瓶内加入澄清的石灰水，振荡，若澄清的石灰水变浑浊，就证明该气体是二氧化碳；
⑤反应后生成的氯化钙也能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，所以该方案不合理；故填：不同意，反应后生成的氯化钙也能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀；
（2）①一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，方程式为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
②检验二氧化碳用澄清的石灰水，二者反应生成碳酸钙沉淀和水；
③一氧化碳有毒，不反应的一氧化碳要进行尾气处理，防止污染大气，而图示没有，可以将气体点燃或在装置末端系一只气球．
故答案为：①3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；②澄清的石灰水变浑浊；③没有尾气处理装置；点燃尾气或在装置末端系一只气球．

点评 本题综合考查了常见的气体制备、干燥、净化和收集实验，一氧化碳还原氧化铁的化学反应以及相关知识的考查，要结合所学知识细心解答．