Question

12．如圖為實驗室中常見的氣體制備、凈化、收集和性質(zhì)實驗的部分儀器，根據(jù)儀器裝置和題目要求，回答下列問題：

（1）若以石灰石和稀鹽酸為原料，在實驗室中制備二氧化碳，并研究其有關(guān)性質(zhì)，請回答：
①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，基本反應(yīng)類型為復分解反應(yīng)．
②欲制備、收集一瓶干燥的CO₂，所選儀器的連接順序為ACE，檢驗CO₂收集滿的方法是用燃燒著的木條放在集氣瓶口，如果熄滅，證明集氣瓶內(nèi)已充滿二氧化碳．．
③若向裝置G中倒入適量澄清石灰水，迅速用預(yù)先綁有小氣球的橡皮塞塞緊，振蕩，觀察到小氣球變大，同時還觀察到石灰水變渾濁，請你寫出該過程中涉及的化學反應(yīng)方程式CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）若用H₂O₂溶液為原料（MnO₂作催化劑）反應(yīng)制備干燥的氧氣，并用來測定某10g銅粉樣品的純度（該樣品中只含銅和碳），所選儀器的連接順序為：A→C→B→D，實驗結(jié)束后，若最終測得裝置D增重ag（空氣的影響忽略不計），則原樣品中金屬銅的質(zhì)量是（10-$\frac{3}{11}$a）g．

Answer 1

分析 （1）①由實驗室制取二氧化碳氣體的藥品為大理石和稀鹽酸，二者接觸就會發(fā)生反應(yīng)，生成氯化鈣和水和二氧化碳；是兩種化合物相互交換成分，生成另外兩種化合物的反應(yīng)去分析；
②欲制備、收集一瓶干燥的CO₂，所以要除去二氧化碳中的水分，二氧化碳可用向上排空氣法收集去分析．
③從二氧化碳和石灰水反應(yīng)生成不溶于水的碳酸鈣和水，由于碳酸鈣不溶于水，所以會出現(xiàn)白色渾濁現(xiàn)象；由于二氧化碳氣體減少，瓶內(nèi)氣體壓強減小，去分析．
（2）從銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，因此無法通過裝置C的質(zhì)量變化進行計算，但碳反應(yīng)生成的二氧化碳被氫氧化鈉吸收，因此可通過稱量裝置D反應(yīng)前后的質(zhì)量差求出二氧化碳的質(zhì)量，從而求出碳的質(zhì)量，進一步算出銅的質(zhì)量．

解答 解：（1）①由實驗室制取二氧化碳氣體的藥品為大理石和稀鹽酸，二者接觸就會發(fā)生反應(yīng)，生成氯化鈣和水和二氧化碳，其化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；是兩種化合物相互交換成分，生成另外兩種化合物的反應(yīng)，所以屬于復分解反應(yīng)；
故答案為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑            復分解反應(yīng)；
②欲制備、收集一瓶干燥的CO₂，所以要除去二氧化碳中的水分（濃硫酸具有吸水性可做干燥劑），由于二氧化碳的密度比空氣大，所以可用向上排空氣法收集，所以其順序為：ACE；由于二氧化碳的密度比空氣大，進入集氣瓶后，沉積在集氣瓶的底部，二氧化碳自下而上，充滿集氣瓶，當瓶口有二氧化碳時，說明二氧化碳已收集滿，檢驗二氧化碳是否集滿的方法是利用二氧化碳既不燃燒也不支持燃燒，用燃燒著的木條放在集氣瓶口，如果熄滅，證明集氣瓶內(nèi)已充滿二氧化碳．故答案為：ACE        用燃燒著的木條放在集氣瓶口，如果熄滅，證明集氣瓶內(nèi)已充滿二氧化碳．
③二氧化碳和石灰水反應(yīng)生成不溶于水的碳酸鈣和水，由于碳酸鈣不溶于水，所以會出現(xiàn)白色渾濁現(xiàn)象；其化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；由于二氧化碳氣體減少，瓶內(nèi)氣體壓強減小，在外部大氣壓的作用下，所以氣球變大；故答案為：變大     變渾濁       CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，因此無法通過裝置C的質(zhì)量變化進行計算，但碳反應(yīng)生成的二氧化碳被氫氧化鈉吸收，因此可通過稱量裝置D反應(yīng)前后的質(zhì)量差求出二氧化碳的質(zhì)量，從而求出碳的質(zhì)量，進一步算出銅的質(zhì)量．裝置D增重ag，說明生成二氧化碳的質(zhì)量為ag．
則二氧化碳中碳元素的質(zhì)量為：ag×$\frac{12}{44}$=$\frac{3}{11}$ag；根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得混合物中碳元素就是二氧化碳中碳元素的質(zhì)量；故混合物中銅的質(zhì)量為：10g-$\frac{3}{11}$ag；故答案為：（10-$\frac{3}{11}$a）；

點評 本題變相考查了二氧化碳的性質(zhì)、實驗室制法、質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用等，綜合性強，難度較大．