Question

根據下列實驗裝置示意圖，請回答下列問題：

（1）寫出標號①的儀器名稱：①______；
（2）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取O₂的化學方程式為______；收集O₂的裝置可選擇______（填字母）．完全反應后的固體殘渣，通過以下四步實驗操作可回收得到較純凈的二氧化錳（殘渣中只有二氧化錳難于水）．正確操作的先后順序是______（填寫選項符號）．a．烘干　　　 b．溶解　　　　　c．過濾　　　　d．洗滌
分離得到的二氧化錳在反應前后______保持不變．
（3）在實驗室用大理石和稀鹽酸制取CO₂的實驗裝置中，F裝置相對于B裝置具有的優點是______；圖G所示裝置可用來測量生成CO₂的體積，其中在水面上放一層植物油的目的______；請在圖G方框內補充的儀器，完成測量生成CO₂的體積裝置 （用黑色水筆畫圖）．取25克大理石與足量的稀鹽酸完全反應，收集到二氧化碳為8.8克，求參加反應的碳酸鈣為多少摩爾？并求該大理石中碳酸鈣的質量分數？（雜質不與酸反應）（寫出計算過程）______．

Answer 1

解：（1）圖中所示的①為長頸漏斗；
（2）氯酸鉀制分解產生了氧氣和氯化鉀，可以據此寫出該反應的化學方程式；根據氧氣的密度的比空氣大并且難溶于水，所以可以用排水法或是向上排空氣法收集氧氣，即圖中的C或D裝置，二氧化錳在該反應中充當的是催化劑，所以反應前后的質量和化學性質保持不變，根據二氧化錳不能溶于水，所以在回收二氧化錳時應該先溶解，然后過濾，再洗滌去表面可能附著的氯化鉀溶液，最后烘干即可得到較純的二氧化錳；
（3）F裝置是類啟普發生器，所以可以隨時的終止或是開始反應，便于操作；通過G裝置來測定生成的二氧化碳的體積進而求算出二氧化碳的質量，所以為了防止二氧化碳溶于水，而在G裝置中的水面上放上一層植物油，同時二氧化碳應該從短管進入，以防止二氧化碳溶于水，從而把水排出；根據二氧化碳的質量結合化學方程式可以求算出碳酸鈣的質量分數；其中二氧化碳的物質的量為：n（CO₂）=8.8g÷44g/mol=0.2mol；
設反應需消耗碳酸鈣的物質的量為x，其質量為m
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
1 1
x 0.2mol

x=0.2mol
m（CaCO₃）=0.2mol×100g/mol=20g；
所以碳酸鈣的質量分數=×100%=80%．
答：參加反應的碳酸鈣為0.2摩爾，該大理石中碳酸鈣的質量分數為80%．
故答案為：（1）長頸漏斗；
（2）2KClO₃2KCl+3O₂↑；C或D；bcda；質量和化學性質；
（3）F裝置可以隨時控制反應的發生或停止； 防止二氧化碳溶于水并與水反應；
0.2mol；80%．
分析：（1）直接寫出儀器的名稱；
（2）氯酸鉀制分解產生了氧氣和氯化鉀，可以據此寫出該反應的化學方程式；根據氧氣的密度和水溶性來選擇收集方法和裝置，二氧化錳在該反應中充當的是催化劑，所以反應前后的質量和化學性質保持不變，根據二氧化錳不能溶于水的性質來進行回收二氧化錳；
（3）F裝置是類啟普發生器，所以可以根據啟普發生器的優點來解答，同時根據二氧化碳能夠溶于水的性質來完成解答，并將G中的圖補充完整．
點評：了解常用儀器的使用，掌握常用氣體的發生和收集裝置及選取方法能夠根據反應條件和反應物的狀態來選擇發生裝置，能夠根據氣體的密度和水溶性來選擇收集方法．