Question

下图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器，欲利用其进行下列化学实验。

（1）以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备、收集干燥纯净的二氧化碳气体（提示：挥发出的少量 HCl 气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）。

①所选装置的连接顺序为_____→_____→_____→_____（填写装置字母序号）。

②生成二氧化碳气体时，装置 B 中所发生反应的化学方程式为__________。

③下列有关二氧化碳的的说法正确的是_____（选填下列序号之一）。

A 将少量二氧化碳气体通入大量澄清石灰水中，溶液的质量会增大

B 将 CO₂ 气体通入澄清的石灰水中，石灰水的 pH 将增大

C 二氧化碳能够扑灭木材着火的根本原因是它既不能燃烧，也不支持燃烧

D 以石灰石和稀盐酸为原料制取二氧化碳的剩余液中常含有少量盐酸，欲检验盐酸的存在，可选用硝酸银溶液进行验证

（2）若以 H₂O₂ 溶液为原料（以 MnO₂ 为催化剂）在实验室中制备干燥的氧气，并用来测定 CuO 和 Cu 的混合物样品中 Cu 的质量分数。装置的连接顺序为：B→A→E。

①装置 A 中浓硫酸的作用是_____________。

②生成氧气时，装置 B 中所发生反应的化学方程式为____________。

③欲通过测量反应前后 E 处大玻璃管质量的增加，来计算样品中 Cu 的含量。若反应前CuO 和 Cu 样品的质量为 m 克，反应后 E 处大玻璃管内固体质量增加 n 克，则样品中Cu 的质量分数为_______×100%。

④完成上述实验后，小波同学将 E 处大玻璃管内的剩余固体全部倒入烧杯中，并向烧杯中加入足量的稀硫酸，充分反应后发现，溶液变成_____色，溶液底部有少量红色的固体。样品中 Cu 的质量分数的测算结果与真实值相比将________（填“偏大”、“偏小”或“不受影响”之一）

Answer

B D A F C 干燥氧气（吸收氧气中的水分） 蓝 偏小

【解析】

碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，铜和氧气加热生成氧化铜，稀硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜和水。

（1）①碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应在常温下进行，选用固液常温型制取装置，二氧化碳中带有挥发出的少量 HCl 气体，用饱和碳酸氢钠溶液吸收，然后用浓硫酸干燥二氧化碳气体，二氧化碳密度比空气大，用向上排空气法收集，故所选装置的连接顺序为B→D→A→F。

②生成二氧化碳气体时，装置 B 中所发生反应是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为。

③A、将少量二氧化碳气体通入大量澄清石灰水中，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，溶液的质量减小，故A不正确；

B、将 CO2 气体通入澄清的石灰水中生成碳酸钙和水，石灰水的 pH 将减小，故B不正确；

C、二氧化碳能够扑灭木材着火的根本原因是它既不能燃烧，也不支持燃烧，故C正确；

D、碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙，氯化钙和盐酸均与硝酸银反应生成氯化银沉淀，欲检验盐酸的存在，不能选用硝酸银溶液进行验证，故D不正确。故选C。

（2）①浓硫酸具有吸水性，故装置 A 中浓硫酸的作用是干燥氧气（吸收氧气中的水分）。

②生成氧气时，装置 B 中所发生反应是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为。

③铜和氧气加热生成氧化铜，反应后 E 处大玻璃管内固体质量增加 n 克，说明生成的氧气的质量为n克

设样品中 Cu 的质量为x

故样品中Cu 的质量分数为×100%。

④E 处大玻璃管内的剩余固体是氧化铜，全部倒入烧杯中，并向烧杯中加入足量的稀硫酸，稀硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜和水，故溶液变成蓝色，溶液底部有少量红色的固体，说明含有铜未被氧化，测定的氧气的质量偏小，计算得到的铜的质量偏小，故样品中 Cu 的质量分数的测算结果与真实值相比将偏小。