Question

12．水是人類寶貴的自然資源．
（1）天然水中含有許多雜質(zhì)，實驗室常用過濾方法除去水中的不溶性雜質(zhì)，過濾需要用到的物品有帶鐵圈的鐵架臺、燒杯、漏斗、濾紙和玻璃棒（填儀器名稱）．
（2）硬水給生活和生產(chǎn)帶來很多麻煩，生活中常用煮沸的方法降低水的硬度．
（3）如圖是實驗室制取氣體的有關(guān)裝置圖，據(jù)圖回答下列問題．

①氫氣是21世紀最理想最清潔的能源，實驗室制取氫氣的化學(xué)方程式為Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．則實驗室制取氫氣的發(fā)生裝置不能選擇的是A（填序號，下同）；若用大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取CO₂，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
②小海同學(xué)在裝置B中加入稀硫酸溶液和鋅制取氫氣．若用F裝置收集氫氣，氫氣應(yīng)從b（填“a”或“b”）端通入．實驗中他發(fā)現(xiàn)不能得到平穩(wěn)的氫氣流，小濤同學(xué)提出了一個改進意見：是將制取的裝置B換為如圖中的裝置C．
（4）甲醇是一種有毒、有酒氣味的可燃性液體．在氧氣不充足時可發(fā)生如下燃燒反應(yīng)：8CH₃OH+nO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$mCO₂+2CO+16H₂O，若反應(yīng)生成了14.4g水．請計算：①m的值是6；②反應(yīng)中生成二氧化碳的質(zhì)量為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)過濾操作用到的儀器分析；
（2）根據(jù)降低水的硬度的方法分析；
（3）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置；根據(jù)氫氣的密度和溶解性選擇收集裝置；
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目都沒有改變．由已知反應(yīng)物中C原子總數(shù)為8，生成物中C原子總數(shù)也應(yīng)該為為8，則可以求得m=8-2=6，再由生成物氧原子總數(shù)和甲醇中氧原子總數(shù)可以求出n=11．由方程式中可以找出參加反應(yīng)的氧氣和生成水的質(zhì)量比，再由生成水的質(zhì)量可以求得參加反應(yīng)的氧氣質(zhì)量．

解答 解：（1）過濾需要用到的儀器有帶鐵圈的鐵架臺、燒杯、漏斗和玻璃棒；
（2）生活中常用煮沸的方法降低水的硬度；
（3）實驗室常用鋅粒（固體）和稀硫酸（液體）在常溫下反應(yīng)制得氫氣，因此發(fā)生裝置選B；不能選擇A；是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
氫氣的密度比水小，所以用裝置F來收集氧氣，氣體應(yīng)該從短管（b端）進入，水從長管（a端）排出；要控制產(chǎn)生氧氣的速率，可將長頸漏斗改為分液漏斗，即將裝置B改為裝置C；
（4）m=8-2=6；
設(shè)參加反應(yīng)的二氧化碳質(zhì)量為x
8CH₃OH+11O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$6CO₂+2CO+16H₂O
                              6×44            16×18
                                x                14.4g
       $\frac{6×44}{x}=\frac{16×18}{14.4g}$
     x=13.2g
  答：（1）m值是6；
      （2）參加反應(yīng)的二氧化碳質(zhì)量是13.2g．
故答案為：（1）玻璃棒．（2）煮沸．
（3）①A；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；②b；C．
（4）①6；
②13.2g．

點評 本道題主要考查了實驗室制取氣體發(fā)生裝置和收集裝置的選取，要求學(xué)生要將發(fā)生裝置和收集裝置選擇的依據(jù)掌握熟練．