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：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（測定均為安全范圍內）．

（1）儀器①的名稱是

 

．如果該實驗選擇圖㈠裝置來制取氧氣，則該裝置中發生反應的方程式為

 

．
（2）用圖㈡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”，下同）端通入；若在燒瓶內裝入濃硫酸進行干燥氣體，氣體應從

 

端通入．
（3）為驗證圖㈢中裝置②己將CO₂吸收完全，可在裝置②與③之間加入圖㈣裝置進行證明，則圖㈣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
（4）圖㈢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，裝置③中裝有堿石灰（即氧化鈣和氫氧化鈉固體混合物），其作用是

 

．
（5）稱取5.0g二氧化錳樣品進行實驗，圖㈢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為

 

（填計算結果）．

Answer 1

分析：（1）根據儀器的圖形和用途填寫名稱，并判斷使用該裝置制取氧氣時的反應的化學方程式；
（2）根據實驗目的和氣體的密度大小選擇的選擇；
（3）根據實驗目的，分析裝置中應該盛放的藥品，二氧化碳能使石灰水變渾濁；
（4）根據實驗目的，分析裝置中指定儀器的作用；
（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）儀器①長頸漏斗，圖㈠裝置可用于反應物是固體和液體反應，反應在常溫下進行的反應，故可用過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣．
（2）用圖㈡裝置收集氣體時，注意短導管進氣，長導管出水，干燥氣體時要長導管進氣，短導管出氣．
（3）驗證二氧化碳氣體可用澄清的石灰水．
（4）圖㈢中堿石灰的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，以防止空氣中的氫氧化鈉和堿石灰進入到空氣中使試驗測量結果不準．
（5）解：根據題意反應后生成二氧化碳的質量為1.1g，設生成1.1gCO2需碳的質量為x
        C+O₂

點燃  .

CO₂
       12           44
       x           1.1g
 

12

x

=

44

1.1g

x=0.3g
則樣品中二氧化錳的質量分數為：

5g-0.3g

5g

×100%=94%
故答案為：（1）長頸漏斗；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
（2）a；b
（3）B
（4）防止空氣中的二氧化碳進入氫氧化鈉溶液，導致測定結果偏高
（5）94%

點評：要想解答好這類題目，要熟記常見氣體的檢驗與除雜方法及理論依據，還有氧氣、二氧化碳等氣體的相關知識，有時還需弄清圖示信息，以及有關的注意事項等．