Question

某二氧化錳樣品中含有雜質炭，為測定該樣品中二氧化錳的質量分數，某興趣小組設計了如下實驗方案：利用下圖實驗裝置，在一定量的樣品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）儀器①的下端插在液面下是為了防止

 

，如果該實驗選擇甲裝置來制取氧氣，則反應的化學方程式為

 

．
（2）用乙裝置可用來收集和干燥氣體．若在燒瓶內裝入濃硫酸進行氣體干燥，氣體應從

 

端通入（選填“a”或“b”），下列氣體中不能用濃硫酸干燥的是

 

．
A．H₂B．NH₃C．CO₂D．O₂
（3）丙是用干燥純凈的O₂與樣品反應來測定二氧化錳質量分數的裝置，儀器③中裝有堿石灰，其作用是

 

．
（4）為驗證裝置丙中②已將CO₂吸收完全，可在②與③之間加入丁裝置進行證明，則丁裝置中加入的試劑為（

 

）
A．濃鹽酸   B．澄清石灰水     C．燒堿溶液     D．濃硫酸
（5）稱取8 g二氧化錳樣品進行實驗，丙中裝置②反應前后的質量差為1.1 g，計算樣品中二氧化錳的質量分數為多少？

Answer 1

分析：（1）解釋發生裝置中長頸漏斗伸入液面以下的原因，并判斷使用該裝置制取氧氣時的反應的化學方程式；
（2）干燥裝置的使用方法，及不可用濃硫酸干燥的氣體的選擇；
（3）根據實驗目的，分析裝置中指定儀器的作用；
（4）根據實驗目的，分析裝置中應該盛放的藥品；
（5）利用化學方程式，由生成氣體的質量計算參加反應的物質的質量．

解答：解：（1）為防止氣體從長頸漏斗逸出，長頸漏斗應伸入液面以下；本裝置適用于固體物質與液體反應制取氣體，因此選擇該裝置制取氧氣時，應選擇過氧化氫催化分解的反應；
故答案為：產生的氣體從長頸漏斗逸散到空氣中；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）裝置內加入濃硫酸用于干燥氣體時，氣體應通過裝置內的濃硫酸，因此，氣體應從b端通入；由于氨氣能與硫酸發生反應，因此氨氣不能用濃硫酸進行干燥；
故選B；B；
（3）丙裝置中儀器②用來吸收反應所產生的二氧化碳氣體，如果直接與外界大氣相連，則會因吸收空氣中的二氧化碳而使測定結果出現較大偏差，因此連接儀器③，防止空氣中二氧化碳與儀器②中溶液發生反應；
故答案為：吸收空氣中的二氧化碳，使實驗數據更準確；
（4）檢驗二氧化碳氣體，應使用澄清石灰水，因此在丁裝置內應放入澄清石灰水；
故選B；
（5）設樣品中二氧化錳的質量為x
C+O₂

點燃  .

CO₂（1分）
12       44
x        1.1g（1分）
12：44=x：1.1g
解之得 x=0.3g
樣品中二氧化錳的質量分數=

8g-0.3g

8g

×100%=96.25%（1分）
答：樣品中二氧化錳的質量分數為96.25%．（設和答共1分）

點評：實驗室制取氣體的發生裝置可分為：適用于固體與液體不需要加熱型和對固體（或固體混合物）加熱型兩種．