Question

16．下面所示为常见气体制备、干燥和性质实验的部分仪器，试根据题目要求，回答下列问题：

（1）在实验室中用过氧化氢溶液和二氧化锰为原料制备并收集干燥的氧气．
①所选仪器的连接顺序为AEF（填写仪器序号字母）；
②仪器A中，发生反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，从反应后的混合物中过滤得到的固体，能（填“能”“不能”之一）再用来制取氧气
（2）欲用混有少量二氧化碳的一氧化碳气体测定某不纯氧化铁样品中氧化铁的质量，并验证反应中气体生成物的性质，所选仪器的连接顺序为：混合气体→D→B→C．
①仪器B中看到的现象是澄清的石灰水变浑浊；
②仪器C的作用是除去尾气中的一氧化碳；
③通过测量反应前、后D处大玻璃管的质量减少了ag，则样品中氧化铁的质量为$\frac{10}{3}a$g（用分数表示）；若用 反应前、后B装置质量的变化来计算氧化铁的质量，需对连接的仪器进行改进，你的建议是在装置D前加一个吸收二氧化碳的装置．

Answer 1

分析 （1）以过氧化氢溶液为原料制备氧气时，不需要加热，浓硫酸具有吸水性，用排气法可以收集干燥的气体，结合催化剂的特点来分析；
（2）①一氧化碳与氧化铁发生化学反应后，有新的气体二氧化碳产生，二氧化碳通入澄清的石灰水中，会和氢氧化钙发生化学反应并生成沉淀物；
②一氧化碳气和氧化铁不能完全反应，所以尾气中还有一氧化碳；
③根据炼铁的原理、质量守恒定律来分析．

解答 解：（1）①用A装置可以制取氧气，再通过B装置除去氧气中的水蒸气，最后用E装置收集氧气．故填：AEF；
②过氧化氢在催化剂的催化作用下，能生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．从反应后的混合物中过滤得到的固体是二氧化锰，其质量与化学性质在反应前后均保持不变，仍然可以用作分解过氧化氢制取氧气；故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；能；
（2）①一氧化碳还原氧化铁生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故填：澄清的石灰水变浑浊；
②一氧化碳气和氧化铁不能完全反应，所以尾气中还有一氧化碳，如不除去会污染空气，所以仪器C的作用是除去尾气中的一氧化碳；故填：除去尾气中的一氧化碳；
③在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，D处大玻璃管的质量减少了ag，这就是氧化铁中氧元素的质量，所以氧化铁的质量为：ag÷$\frac{16×3}{56×2+16×3}×100%$=$\frac{10}{3}a$g；因为一氧化碳中混有少量的二氧化碳，若用反应前、后B装置质量的变化来计算氧化铁的质量，为了避免原气体中的二氧化碳对实验结果产生干扰，则需要在装置D前加一个吸收二氧化碳的装置；故填：$\frac{10}{3}a$g；在装置D前加一个吸收二氧化碳的装置．

点评 本题综合考查了氧气的实验室制取方法、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实验的注意事项．