Question

3．如圖是實驗室常用的制取氣體的發(fā)生裝置和收集裝置，根據(jù)題目要求任選一種（用序號填空）．

制取的氣體	氣體的發(fā)生裝置	收集氣體的裝置	反應(yīng)的化學(xué)方程式
（較純）氧氣
（較純）氫氣
二氧化碳

（1）氣密性良好的B裝置，往長頸漏斗中加入液體，長頸漏斗的口必須浸沒在液面以下；原因是防止氣體從長頸漏斗逸出．
（2）已知石灰石的主要成分是碳酸鈣，請計算后寫出：
①碳酸鈣中鈣元素的質(zhì)量分數(shù)為40%
②l0g碳酸鈣中所含鈣元素的質(zhì)量為4g
③碳酸鈣中各元素的質(zhì)量比為：10：3：12
④在含有氫氧化鈣l4.8g的石灰水里，至少通人質(zhì)量為多少克的二氧化碳氣體，才能使氫氧化鈣全部轉(zhuǎn)化為碳酸鈣沉淀？（要求計算過程!）

Answer 1

分析 氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣；
通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；                                                       
氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水；
通常情況下，鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，氫氣難溶于水，密度比空氣��；
實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)不需要加熱，大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣，能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；                                                                 
二氧化碳能夠溶于水，密度比空氣大；
為了防止氣體從長頸漏斗逸出，長頸漏斗末端應(yīng)該浸沒在液面以下；
根據(jù)碳酸鈣的化學(xué)式可以進行相關(guān)方面的計算；
二氧化碳能和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，根據(jù)氫氧化鈣質(zhì)量可以計算二氧化碳的質(zhì)量．

解答 解：利用氯酸鉀和二氧化錳可以制取氧氣，反應(yīng)需要加熱，應(yīng)該用A裝置作為發(fā)生裝置；
利用過氧化氫和二氧化錳可以制取氧氣，反應(yīng)不需要加熱，應(yīng)該用B裝置作為發(fā)生裝置；
因為氧氣的密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用D裝置收集，氧氣不易溶于水，可以用排水法收集，即用C裝置收集，用排水法收集的氧氣比用排空氣法收集的氧氣純凈；
利用鋅和稀硫酸可以制取氫氣，反應(yīng)不需要加熱，應(yīng)該用B裝置作為發(fā)生裝置；
因為氫氣的密度比空氣小，可以用向下排空氣法收集，即用E裝置收集，氫氣不溶于水，可以用排水法收集，即用C裝置收集，用排水法收集的氫氣比用排空氣法收集的氫氣純凈；
利用碳酸鈣和稀鹽酸制取二氧化碳不需要加熱，應(yīng)該用B裝置作為發(fā)生裝置；
二氧化碳能夠溶于水，不能用排水法收集，密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用D裝置收集；
填表如下所示：

制取的氣體	氣體的發(fā)生裝置	收集氣體的裝置	反應(yīng)的化學(xué)方程式
（較純）氧氣	A或B	C	2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑ 或2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑
（較純）氫氣	B	C	Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
二氧化碳	B	D	CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑

（1）氣密性良好的B裝置，往長頸漏斗中加入液體，長頸漏斗的口必須浸沒在液面以下，原因是防止氣體從長頸漏斗逸出．
故填：浸沒在液面以下；防止氣體從長頸漏斗逸出．
（2）已知石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣的化學(xué)式是CaCO₃，
①碳酸鈣中鈣元素的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{40}{100}$×100%=40%．
故填：40%．
②l0g碳酸鈣中所含鈣元素的質(zhì)量為：10g×40%=4g．
故填：4g．
③碳酸鈣中各元素的質(zhì)量比為：40：12：48=10：3：12．
故填：10：3：12．
④設(shè)需要二氧化碳質(zhì)量為x，
Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，
   74     44
  14.8g   x
$\frac{74}{14.8g}$=$\frac{44}{x}$，
x=8.8g，
答：在含有氫氧化鈣l4.8g的石灰水里，至少通人8.8g的二氧化碳氣體，才能使氫氧化鈣全部轉(zhuǎn)化為碳酸鈣沉淀．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．