Question

7．實驗室用如圖1所示裝置的部分或全部組合后完成如下實驗，請回答下列問題．

（1）雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣，A裝置中發(fā)生反置的化學方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，A與C相連后C中的現(xiàn)象為澄清的石灰水變渾濁．
（2）若將A裝置中的藥品換成稀硫酸和鋅粒，產(chǎn)生的H₂經(jīng)干燥后用D裝置收集，當D裝置的瓶口向下時，導管口的連接順序應是a→b→c→g．
（3）若將A裝置中的藥品換成硫酸銅溶液和鐵粉，發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質的同時有較多的氣泡放出．老師提示，該反應生成的氣體只有一種．
【猜想】放出的氣體可能是SO₂、O₂、H₂中的一種，提出猜想的依據(jù)是質量守恒定律．
【資料】S0₂易溶于水，化學性質與二氧化碳相似，能使澄清石灰水變渾濁，生成CaS0₃．
【方案】依據(jù)上述猜想，實驗小組同學分別設計了如下方案．
①甲同學認為是O₂，則檢驗方法是帶火星的木條檢驗，看木條是否復燃．
②乙同學認為是S0₂，則只需將裝置A、C相連，看澄清石灰水是否變渾濁即可．寫出SO₂與Ca（OH）₂反應的化學方程式：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O．
③丙同學在乙同學實驗裝置的基礎上增加了如圖2所示的裝置，觀察到試管中產(chǎn)生的現(xiàn)象是銅網(wǎng)表面的黑色物質變紅．
【結論】經(jīng)過實驗，得出結論：放出的氣體為H₂．
（4）在氫氣還原氧化銅的實驗中，向50g氧化銅粉末中通氫氣，加熱一段時間后，測得反應后生成水的質量為9g．求已反應掉的氧化銅的質量．

Answer 1

分析 （1）檢驗碳酸鹽的具體方法是，先取少量的待檢物于試管中，再向其中滴加少量的稀鹽酸，振蕩，若有氣泡生成，將氣體通入澄清的石灰水后，澄清的石灰水變渾濁；則證明該鹽中含有CO₃^2-，是一種碳酸鹽，通入石灰水是用長導管，讓氣體與石灰水充分反應；
（2）氫氣的密度比空氣小，所以將D瓶口向下時，應從長導管進氣；
（3）提出猜想：進行猜想要考慮到反應前后元素種類不變；根據(jù)氧氣支持燃燒的性質解答；
（4）根據(jù)題中信息結合化學方程式的進行計算考慮．

解答 解：（1）小明要證明雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽，應將A裝置中的導氣管a與C裝置中的導氣管d連接，讓生成的氣體與石灰水充分接觸反應，若C中澄清的石灰水變渾濁，說明雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽；碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）氫氣的密度比空氣小，所以將D瓶口向下時，應從長導管進氣；
（3）【猜想】鐵粉投入硫酸銅溶液中，反應前含有S、O、H、Cu元素，依據(jù)質量守恒定律可以得出猜想；
【方案】①氧氣具有助燃性，可以通過檢驗氣體的助燃效果進行判斷；
故答案為：用帶火星的木條檢驗，看木條是否復燃；
②二氧化硫和氫氧化鈣反應會生成亞硫酸鈣和水，反應的化學方程式：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O；
③丙同學在乙同學實驗裝置的基礎上增加了如圖2所示的裝置，觀察到試管中產(chǎn)生的現(xiàn)象是銅網(wǎng)表面的黑色物質變紅；
（4）：（1）設參加反應的氧化銅的質量為x，消耗氫氣質量為y，
H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O  
   80         18
   x           9g
$\frac{80}{x}=\frac{18}{9g}$
x=40g
答案：
（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；澄清的石灰水變渾濁；
（3）g；
（3）【猜想】質量守恒定律；
【方案】①帶火星的木條檢驗，看木條是否復燃；
②SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O；
③銅網(wǎng)表面的黑色物質變紅；
（4）已反應掉的氧化銅的質量為40g．

點評 本題主要考查化學實驗的方案設計與評價，在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合所給的知識和學過的知識進行分析解答．