Question

14．如圖1是實驗室制取和收集氣體的裝置，請按要求回答下列問題：

（1）儀器a的名稱是酒精燈．
（2）加熱KMnO₄制取O₂并用排水法收集，應選用圖1中的裝置AD（填字母）組合．
（3）若用B裝置制取氧氣，將儀器上部與下部b（填“b”或“c”）連接就可以實現(xiàn)“隨開隨用、隨關隨�！钡囊�求，此方法制備氧氣的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）若用 E 裝置收集 O₂（排空氣法），檢驗集氣瓶內氧氣已收集滿的方法是將帶火星的木條靠近管口e，木條立即復燃．
（5）若用 F 裝置測量生成的CO₂氣體的體積，要在水面上放一層植物油，植物油上方原有的空氣對實驗的結果沒有  （填“有”或“沒有”）明顯影響．
（6）小剛想用貝殼（主要成分為碳酸鈣，其它成分不溶于水又不與鹽酸反應）制取二氧化碳氣體．為測定貝殼中碳酸鈣的質量分數(shù)，做了如下實驗：首先稱取25g貝殼樣品于燒杯中，然后向其中逐滴加入一定量某質量分數(shù)的稀鹽酸，使之與貝殼樣品充分反應．隨著反應進行，加入稀鹽酸的質量與反應得到氣體的質量變化關系如圖2所示．
①生成二氧化碳氣體的質量為8.8g．
②樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為80%．
③圖中P點時所得溶液中溶質的質量分數(shù)為14.1%．（寫出計算過程，計算結果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)酒精燈是常用的加熱儀器；
（2）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；
（3）觀察裝置，分析裝置的設計原理，分析連接的儀器；根據(jù)反應物、生成物及反應條件寫出反應的化學方程式；
（4）根據(jù)氧氣的性質分析，檢驗集氣瓶中氧氣是否收集滿要用帶火星的木條，且要平放在集氣瓶口．
（5）根據(jù)實驗目的及二氧化碳的水溶性進行分析植物油的作用，根據(jù)排水法測氣體的體積的原理判斷空氣的影響．
（6）根據(jù)反應曲線圖，充分反應放出二氧化碳的質量為8.8g，用反應的化學方程式，由生成二氧化碳的質量計算樣品中碳酸鈣的質量，稀鹽酸中溶質的質量，即可進行有關的計算．

解答 解：（1）酒精燈是常用的加熱儀器；
（2）用高錳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，排水法收集的氧氣比較純凈，所以應選用圖中的裝置AD組合；
（3）若用B裝置制取氧氣，要實現(xiàn)“隨開隨用、隨關隨�！钡囊�求，將儀器上部與下部b連接，由裝置可知，此方法制備氧氣是用雙氧水制取氧氣，化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）氧氣能使帶火星的木條復燃，檢驗集氣瓶中氧氣是否收集滿要用帶火星的木條，且要平放在集氣瓶口，因此驗滿的方法是：將帶火星的木條靠近管口c，若木條復燃證明氧氣已滿，反之則不滿；
（5）圖F是采用排水法測二氧化碳的體積，用量筒測量水的體積從而測二氧化碳的體積；二氧化碳能溶于水，所以要在水的上方放一層植物油，防止二氧化碳溶于水．排水法測氣體體積的原理是利用排出水的體積和進入裝置中的氣體的體積相等的原理進行的，所以在沒有二氧化碳生成時，盛水的集氣瓶中壓強和外界大氣壓是相等，當有二氧化碳氣體生成時，集氣瓶內氣體壓強增大，將水排出，所以油上方的空氣對實驗結果沒有影響；
（6）①由圖象可知生成的二氧化碳質量是：8.8g； 
②設樣品中碳酸鈣的質量為x，參加反應生成的CaCl₂的質量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100         111       44
x           y        8.8g  
$\frac{100}{x}$=$\frac{111}{y}$=$\frac{44}{8.8g}$
x=20g
y=22.2g                            
樣品中碳酸鈣的質量為：$\frac{20g}{25g}$×100%=80%；       
③所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)為：$\frac{22.2g}{20g+146g-8.8g}$×100%=14.1%．
故答案為：（1）酒精燈；
（2）AD；
（3）b，2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）將帶火星的木條靠近管口e，木條立即復燃；
（5）沒有；
（6）①8.8g；
②80%；
③14.1%．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．