Question

16．如圖是實(shí)驗(yàn)室常用氣體制備裝置，據(jù)圖回答問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣的化學(xué)方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，若選用 D 裝置收集氧氣，氣體應(yīng)從b（填“a”或“b”，下同）端導(dǎo)入，若選用 E 裝置收集氧氣，氣體應(yīng)從a端導(dǎo)入．
（2）某化學(xué)學(xué)習(xí)小組同學(xué)用 20%的過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳，并選用 B 裝置來(lái)制氧氣．實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)用此方案制取氣體的一個(gè)缺點(diǎn)是不能得到平穩(wěn)的氣流．大家提出從兩個(gè)方面加以改進(jìn)：一是把發(fā)生裝置由 B改為C，其理由是可以控制加入過(guò)氧化氫溶液的速率；二是將過(guò)氧化氫溶液加水稀釋．溶液的稀釋需要經(jīng)過(guò)計(jì)算、量取、混勻三個(gè)步驟．如果把 50g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20%的過(guò)氧化氫溶液稀釋成 5% 的過(guò)氧化氫溶液，需加水的質(zhì)量為150g；在稀釋過(guò)程中，除了燒杯外，還需要用到的儀器有①⑤⑥（填數(shù)字序號(hào)）．
①量筒②藥匙③試管④酒精燈⑤膠頭滴管⑥玻璃棒
（3）實(shí)驗(yàn)室常用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳，現(xiàn)取含碳酸鈣 80%的石灰石 12.5g 和 94.4g 稀鹽酸恰好完全反應(yīng)（石灰石中的雜質(zhì)不溶于水，也不與稀鹽酸反應(yīng)）．求恰好完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)加熱高錳酸鉀制取氧氣的原理以及氧氣的性質(zhì)來(lái)分析；
（2）利用分液漏斗加入液體時(shí)能控制加入液體的量；根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量不變?cè)�理�?jì)算加入水的質(zhì)量，根據(jù)稀釋的操作分析用到的玻璃儀器；
（3）石灰石的主要成分碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；根據(jù)題意，含碳酸鈣80%的石灰石12.5g和94.4g稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，由石灰石的質(zhì)量、碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可計(jì)算出參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量，進(jìn)而由反應(yīng)的化學(xué)方程式可列式計(jì)算出生成二氧化碳的質(zhì)量、生成氯化鈣的質(zhì)量，據(jù)此進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）高錳酸鉀在加熱的條件下，生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣；因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獯�，所以用裝置D來(lái)收集氧氣時(shí)，氧氣從長(zhǎng)管進(jìn)入；氧氣的密度比水小，所以用裝置E來(lái)收集氧氣時(shí)，氧氣從短管進(jìn)入，故填：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；b；a；
（2）用 B 裝置來(lái)制氧氣．實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)用此方案制取氣體的一個(gè)缺點(diǎn)是不能得到平穩(wěn)的氣流；實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)不能得到平穩(wěn)的氧氣流．大家提出從兩個(gè)方面加以改進(jìn)：一是把發(fā)生裝置由B改為C，其理由是用分液漏斗注入過(guò)氧化氫溶液，可以控制產(chǎn)生氧氣的速率；二是將過(guò)氧化氫溶液加水稀釋．溶液的稀釋需要經(jīng)過(guò)計(jì)算、量取、混勻三個(gè)步驟．如果把50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的過(guò)氧化氫溶液稀釋成5%的過(guò)氧化氫溶液，設(shè)需加水的質(zhì)量為為x，則50g×20%=（50g+x）×5%，解得 x=150g；在稀釋過(guò)程中，除了燒杯外，還需要用到的儀器有、量筒、滴管、玻璃棒．
故填：不能得到平穩(wěn)的氣流；可以控制加入過(guò)氧化氫溶液的速率；150；①⑤⑥；
（3）石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量為12.5g×80%=10g．
設(shè)生成二氧化碳的質(zhì)量為x，生成氯化鈣的質(zhì)量為y，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
 100                111             44
 10g                 y                x
$\frac{100}{44}=\frac{10g}{x}$
$\frac{100}{111}=\frac{10g}{y}$
x=4.4g
y=11.1g
恰好完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{11.1g}{10g+94.4g-4.4g}×100%$=11.1%．
答：恰好完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.1%．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，掌握利用化學(xué)方程式與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的綜合計(jì)算即可正確解答本題，反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量的方法一般是用所加的所有物質(zhì)的質(zhì)量總和-生成氣體的質(zhì)量（或生成沉淀的質(zhì)量）．