Question

13．科學探究離不開化學實驗，根據(jù)下列實驗裝置，回答問題：

（1）寫出一種實驗室用A裝置制取氣體的化學方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，檢驗該氣體的方法是將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復燃，即可證明為氧氣．
（2）某同學用碳酸鈉粉末和稀鹽酸制取二氧化碳，發(fā)生裝置最好選擇C而不選用B的原因是C裝置的分液漏斗能控制反應速率，欲收集到干燥的二氧化碳所選裝置的接口順序為C裝置導管口接c，d接a．（填寫小寫字母）
（3）該同學預測定碳酸鈉的純度，取20g樣品配成50g溶液，加入足量氯化鈣溶液，將產(chǎn)生的沉淀過濾、洗滌、干燥，稱得質量為10g，求該樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)．

Answer 1

分析 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．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；氧氣的檢驗方法是：將帶火星的木條伸入集氣瓶中，木條復燃，證明是氧氣．某同學用碳酸鈉粉末和稀鹽酸制取二氧化碳，發(fā)生裝置最好應選擇C，因為碳酸鈉是粉末，反應的速度快，分液漏斗可以控制反應的速度，二氧化碳可以用濃硫酸干燥，并且長進短出；二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．根據(jù)沉淀的質量可以計算碳酸鈉的質量，進一步計算該樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)．

解答 解：（1）A裝置適用于固體加熱型，并且試管口有棉團，所以為高錳酸鉀制氧氣，高錳酸鉀在加熱的條件下可以分解產(chǎn)生錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應的方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．由于氧氣具有助燃性，將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復燃，即可證明為氧氣；
（2）某同學用碳酸鈉粉末和稀鹽酸制取二氧化碳，發(fā)生裝置最好應選擇C，因為碳酸鈉是粉末，反應的速度快，分液漏斗可以控制反應的速度，二氧化碳可以用濃硫酸干燥，并且長進短出；二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集；
（3）設10g樣品中中Na₂CO₃的質量為x
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
             106         100
               x            10g
    $\frac{106}{x}=\frac{100}{10g}$
    x=10.6g
樣品中碳酸鈉質量分數(shù)為：$\frac{10.6g}{20g}$×100%=50.3%．
故答案為：（1）2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復燃，即可證明為氧氣；
（2）C裝置的分液漏斗能控制反應速率；c；d；a；
（3）50.3%．

點評 本考點主要考查了氣體的檢驗、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫和有關化學方程式的計算等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態(tài)和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．