Question

（7分）如圖為實驗室中常見的氣體制備、干燥、收集和性質實驗的部分儀器。試根據題目要求，回答下列問題：
   
（1）某同學以鋅粒和稀鹽酸為原料在實驗室制備、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為                        。
②若要驗證氫氣的可燃性，在點燃氫氣之前一定要                                    。
③寫出該同學制備氫氣發生反應的化學方程式                                        。
（2）若以H₂O₂溶液和MnO₂在實驗室中制備干燥的氧氣，并用來測定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的硬質玻璃管中，所選儀器連接順序為：
A—D—B—C，試回答下列問題：
①儀器D的作用是                                                 。
②儀器B中的現象是                                               。
③若通入足量氧氣充分反應后，測得B裝置中硬質玻璃管內固體的質量在反應前后無變化，則原混合物中Cu的質量是           g。（計算結果可為分數形式）
④欲用化學方法證明硬質玻璃管內的固體在通入氧氣后完全發生了反應，請設計實驗方案，并簡述操作步驟、現象和結論                                                            
                                                                                 。

Answer 1

（1）①A E D F      ②檢驗氫氣的純度      ③Zn+2HCl="=" ZnCl₂ + H₂↑
（2） ①干燥氧氣     ②紅色的固體變黑       ③4a/5  
④取玻璃管內固體加入稀硫酸，若固體全都溶解得到藍色溶液，則固體在通入氧氣后完全發生反應

解析試題分析：（1）①以鋅粒和稀鹽酸為原料在實驗室制取氫氣，氫氣可能混有水蒸氣、氯化氫氣體雜質，所以要收集純凈干燥的氫氣，應依次除去氯化氫、水蒸氣氣體雜質，注意順序不能打亂，又由于氫氣的密度比空氣小，應采用向下排空氣法，不能用排水法，應該要得到干燥的氫氣，所以所選裝置的連接順序為：A E D F
②因為可燃性氣體和粉塵，在與空氣混合，遇到明火或高溫，都有可能發生爆炸，所以若要驗證氫氣的可燃性，在點燃氫氣之前一定要檢驗氫氣的純度
③制備氫氣發生反應的化學方程式：Zn+2HCl="=" ZnCl₂ + H₂↑
（2）①儀器D的作用是：吸收水分，干燥氧氣
②儀器B中發生的反應：C + O₂^點燃 CO₂，2Cu + O₂^△ 2CuO，第一個反應無現象，故第二個反應的現象是：紅色的固體變黑
③根據②的分析，發生了2個反應，C + O₂^點燃 CO₂這個反應物質質量減少，且減少的就是碳的質量，而第二個反應2Cu + O₂^△ 2CuO質量增加，增加的就是CuO中O的質量，因為測得B裝置中硬質玻璃管內固體的質量在反應前后無變化，那就意味著減少碳的質量等于增加的就是CuO中O的質量，所以原混合物中Cu的質量就是CuO中Cu的質量=64/80×a=4a/5
④要證明硬質玻璃管內的固體在通入氧氣后完全發生了反應,實際就是證明剩余固體中沒有Cu和C,只有CuO,所以操作步驟、現象和結論:取玻璃管內固體加入稀硫酸，若固體全都溶解得到藍色溶液，則固體在通入氧氣后完全發生反應
考點：實驗室制取氣體裝置的選擇及制取氫氣的原理,碳、銅、氧化銅的化學性質