Question

14．如圖1是實(shí)驗(yàn)室制取和收集氣體的裝置，請(qǐng)按要求回答下列問題：

（1）儀器a的名稱是酒精燈．
（2）加熱KMnO₄制取O₂并用排水法收集，應(yīng)選用圖1中的裝置AD（填字母）組合．
（3）若用B裝置制取氧氣，將儀器上部與下部b（填“b”或“c”）連接就可以實(shí)現(xiàn)“隨開隨用、隨關(guān)隨�！钡囊�求，此方法制備氧氣的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）若用 E 裝置收集 O₂（排空氣法），檢驗(yàn)集氣瓶?jī)?nèi)氧氣已收集滿的方法是將帶火星的木條靠近管口e，木條立即復(fù)燃．
（5）若用 F 裝置測(cè)量生成的CO₂氣體的體積，要在水面上放一層植物油，植物油上方原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果沒有  （填“有”或“沒有”）明顯影響．
（6）小剛想用貝殼（主要成分為碳酸鈣，其它成分不溶于水又不與鹽酸反應(yīng)）制取二氧化碳?xì)怏w．為測(cè)定貝殼中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，做了如下實(shí)驗(yàn)：首先稱取25g貝殼樣品于燒杯中，然后向其中逐滴加入一定量某質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，使之與貝殼樣品充分反應(yīng)．隨著反應(yīng)進(jìn)行，加入稀鹽酸的質(zhì)量與反應(yīng)得到氣體的質(zhì)量變化關(guān)系如圖2所示．
①生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量為8.8g．
②樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．
③圖中P點(diǎn)時(shí)所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.1%．（寫出計(jì)算過程，計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)酒精燈是常用的加熱儀器；
（2）制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱；
（3）觀察裝置，分析裝置的設(shè)計(jì)原理，分析連接的儀器；根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)氧氣的性質(zhì)分析，檢驗(yàn)集氣瓶中氧氣是否收集滿要用帶火星的木條，且要平放在集氣瓶口．
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募岸�氧化碳的水溶性進(jìn)行分析植物油的作用，根據(jù)排水法測(cè)氣體的體積的原理判斷空氣的影響．
（6）根據(jù)反應(yīng)曲線圖，充分反應(yīng)放出二氧化碳的質(zhì)量為8.8g，用反應(yīng)的化學(xué)方程式，由生成二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量，稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，即可進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算．

解答 解：（1）酒精燈是常用的加熱儀器；
（2）用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，排水法收集的氧氣比較純凈，所以應(yīng)選用圖中的裝置AD組合；
（3）若用B裝置制取氧氣，要實(shí)現(xiàn)“隨開隨用、隨關(guān)隨�！钡囊�求，將儀器上部與下部b連接，由裝置可知，此方法制備氧氣是用雙氧水制取氧氣，化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，檢驗(yàn)集氣瓶中氧氣是否收集滿要用帶火星的木條，且要平放在集氣瓶口，因此驗(yàn)滿的方法是：將帶火星的木條靠近管口c，若木條復(fù)燃證明氧氣已滿，反之則不滿；
（5）圖F是采用排水法測(cè)二氧化碳的體積，用量筒測(cè)量水的體積從而測(cè)二氧化碳的體積；二氧化碳能溶于水，所以要在水的上方放一層植物油，防止二氧化碳溶于水．排水法測(cè)氣體體積的原理是利用排出水的體積和進(jìn)入裝置中的氣體的體積相等的原理進(jìn)行的，所以在沒有二氧化碳生成時(shí)，盛水的集氣瓶中壓強(qiáng)和外界大氣壓是相等，當(dāng)有二氧化碳?xì)怏w生成時(shí)，集氣瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)增大，將水排出，所以油上方的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響；
（6）①由圖象可知生成的二氧化碳質(zhì)量是：8.8g； 
②設(shè)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x，參加反應(yīng)生成的CaCl₂的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100         111       44
x           y        8.8g  
$\frac{100}{x}$=$\frac{111}{y}$=$\frac{44}{8.8g}$
x=20g
y=22.2g                            
樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為：$\frac{20g}{25g}$×100%=80%；       
③所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{22.2g}{20g+146g-8.8g}$×100%=14.1%．
故答案為：（1）酒精燈；
（2）AD；
（3）b，2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）將帶火星的木條靠近管口e，木條立即復(fù)燃；
（5）沒有；
（6）①8.8g；
②80%；
③14.1%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．