Question

某二氧化錳樣品中含有雜質碳，為測定該樣品中二氧化錳的質量分數(shù)，某興趣小組設計了如下實驗方案：在一定量的樣中通入干燥純凈的氧氣，使雜質炭在加熱條件下反應生成CO₂來進行分析測定．

（1）如果該實驗選擇圖（一）裝置來制取氧氣，反應的化學方程式為

 

．
（2）用圖（二）裝置可收集和干燥氧氣：若燒瓶充滿水來收集氧氣，氣體應從

 

（填“a”或“b”）
端通入．
（3）圖（三）是用干燥純凈的O₂與樣品反應來測定二氧化錳質量分數(shù)的裝置，裝置③中裝有堿石灰（固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物），其作用是

 

．
（4）為驗證圖（三）中裝置②已將CO₂吸收完全，可在裝置②與③之間加入圖（四）裝置進行證明，則圖（四）裝置中加入的試劑為

 

（填字母）．
A．NaOH溶液　　　　 　　B． 澄清石灰水　　　　　　C． 濃硫酸
（5）稱取5.0g二氧化錳樣品進行實驗，圖（三）中裝置②反應前后的質量差為1.1g，則樣品中二氧化錳的質量分數(shù)為

 

（填計算結果）．
（6）某同學欲探究圖（三）中裝置②反應后溶液的組成，他做出了以下猜想：
猜想1：溶液中溶質為Na₂CO₃．猜想2：溶液中溶質為NaOH和Na₂CO₃．
【驗證猜想】

步驟	實驗操作	主要實驗現(xiàn)象	結論
（1）	（1）取裝置②反應后的溶液少量于試管中，加入   溶液		猜想2正確
（2）	�。�1）所得少量上層清夜加入   溶液

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,氣體的凈化（除雜）,氣體的干燥（除水）,氧氣的制取裝置,鹽的化學性質,碳的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）該圖的發(fā)生裝置適用天固體與液體在常溫下反應制取氣體，所以用該裝置制取氧氣時應選擇過氧化氫分解的反應進行氧氣的制��；
（2）分析特別裝置的使用方法，說明使用該裝置進行排水收集氣體的連接方法；
（3）堿石灰為氫氧化鈉和氧化鈣的混合物，既能吸收水分也能吸收空氣中的二氧化碳；
（4）檢驗混合氣體是否還含有二氧化碳，所以選擇現(xiàn)象明顯的石灰水；
（5）分析裝置質量差出現(xiàn)的原因，得出二氧化碳的質量，根據(jù)變化前后元素質量不變，求出混合粉末中木炭質量，再計算二氧化碳質量，最后用二氧化碳質量與混合粉末質量比，求出粉末中二氧化錳的質量分數(shù)；
（6）根據(jù)碳酸鈉溶液和氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，氫氧化鈉溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅進行解答．

解答：解：（1）過氧化氫和二氧化錳反應生成水和氧氣，反應的化學方程式為2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）排水法收集氣體，是利用生成的氣體使裝置內(nèi)壓強升高而把水從瓶中排出；氣體聚集在容器上部，a端進氣使氣體無法逸出而瓶內(nèi)壓強增大，水從b端排出；故選a；
（3）堿石灰既可以吸收水分也可以吸收二氧化碳氣體；為防止氫氧化鈉溶液吸收空氣中二氧化碳影響探究結果，因此在本裝置中，增加裝有堿石灰的干燥管③，用來吸收空所中二氧化碳，減少對實驗結果的影響；
故答：吸收空氣中的二氧化碳；
（4）為檢驗裝置②中排出氣體是否含有二氧化碳以檢驗二氧化碳被完全吸收，可在裝置②與③之間加入澄清石灰水，澄清石灰水不變渾濁，可以說明二氧化碳被全部吸收；
故選B；
（5）圖㈢中用來吸收產(chǎn)生的二氧化碳的裝置②反應前后的質量差為1.1 g，
所以增重的量即為吸收的二氧化碳的量，即吸收了二氧化碳質量為1.1g，
其中含C元素質量=1.1g×

12

44

×100%=0.3g，即混合粉末中含有0.3g木炭粉，
則含有黑色二氧化錳的質量分數(shù)=

5g-0.3g

5g

×100%=94%．
故答案為：94%；
（6）碳酸鈉溶液和氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，氫氧化鈉溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅，所以實驗方案是：

步驟	實驗操作	主要實驗現(xiàn)象	結論
（1）	（1）取裝置②反應后的溶液少量于試管中，加入氯化鈣溶液	出現(xiàn)白色沉淀	猜想2正確
（2）	�。�1）所得少量上層清夜加入酚酞溶液	溶液變紅

故答案為：（1）氯化鈣；出現(xiàn)白色沉淀；（2）酚酞；溶液變紅．

點評：分析探究過程中各裝置的作用，理清探究思路，根據(jù)探究思路逐步進行分析，找出符合探究思路的解決問題的方法．