Question

(8分）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充分反應生成CO₂來進行分析測定。

（1）儀器①的名稱是           。如果該實驗選擇圖（一）裝置來制取氧氣，該反應的化學方程式為                   。
（2）用圖（二）裝置可用于收集和干燥氧氣：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）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的裝置，裝置③中裝有堿石灰（生石灰與固體氫氧化鈉的混合物），其作用是防止空氣中    進入②中(填寫化學式)。
（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為                 （填計算結果）。

Answer 1

（1）長頸漏斗     2H₂O₂^MnO2 2H₂O+ O₂↑    （2） a     b      
（3） CO₂ (或CO₂和H₂O)     （4） B        （5） 94%

試題分析：（1）常見儀器的識記，圖（一）裝置來制取氧氣，是采用固體與液體反應，所以該反應的化學方程式為：2H₂O₂^MnO2 2H₂O+ O₂↑
（2）圖（二）裝置充滿水來收集氧氣，氣體應從a端通入，這樣形成壓強，把水從b端排出，若在燒瓶內裝入濃硫酸進行干燥氣體，氣體應從b端通入，使氣體得到充分的干燥
（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的裝置，主要是通過氧氣與C反應生成二氧化碳，然后用裝置②NaOH來充分吸收，通過測量裝置②反應前后的質量增量，即反應后生成的二氧化碳質量，故裝置③中裝有堿石灰（生石灰與固體氫氧化鈉的混合物），其作用是防止空氣中CO₂ (或CO₂和H₂O) 進入②中，從而使生成二氧化碳的質量偏大，測得的二氧化錳質量分數偏小
（4）要驗證二氧化碳，應用澄清石灰水，故選B
（5）根據上面的分析，圖（三）中裝置②反應前后的質量差為1.1g，即為二氧化碳的質量，再根據化學反應：C + O₂^點燃 CO₂中C與二氧化碳的質量關系，求出C的質量，比例式：12：44=x：1.1g，x=0.3g，故則樣品中二氧化錳的質量分數=(5g-0.3g)/5g×100%=94%