Question

如圖所示為實驗室常見氣體制備，凈化、干燥、收集和性質實驗的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復選擇儀器）．某學校兩個化學實驗探究小組的同學欲用他們完成各自的探究實驗．
（1）第一組的同學以石灰水和稀鹽酸為原料，在實驗室中制備、收集干燥純凈的二氧化碳氣體，按照要求設計實驗裝置、連接儀器，并檢驗裝置的氣密性．（提示：揮發出的少量HCl氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液吸收）．
①所選儀器的連接順序為______→______→______→______（填寫儀器序號字母）．
②若將二氧化碳通入澄清的石灰水中，石灰水的pH將______（填“增大”“減小”“不變”之一）．
（2）第二組的同學以過氧化氫溶液為原料（MnO₂為催化劑）制備氧氣，并對某種塑料的組成元素進行分析探究（資料顯示該塑料只含C，H，O三種元素），所選儀器按“A→B₁→E→B₂→D→堿石灰干燥管”的順序連接，（B₁，B₂為濃硫酸洗氣瓶），實驗前檢驗裝置氣密性．使該塑料試樣碎屑在純氧氣中充分燃燒，觀察現象，收集有關實驗數據（假設發生的化學反應都充分反應），試回答下列問題：
①儀器A中所發生反應的化學方程式為：______；
②儀器E的玻璃管中放入的塑料試樣碎屑質量為mg，塑料試樣充分燃燒后，測得儀器D質量增加ag，則mg該塑料試樣中含碳元素的質量為______g（計算結果可為分數形式）．
③若裝置中沒有連接儀器B₁，這樣測算出的該塑料試樣中氫元素的質量與實際值比較將______（填“偏小”“偏大”“基本一致”之一）．

Answer 1

解：（1）①以石灰石和稀鹽酸為原料制取并收集干燥、純凈的二氧化碳，應該先選擇固液反應的A裝置作為發生裝置，再通碳酸氫鈉溶液除去氯化氫雜質，再通過濃硫酸吸水干燥，然后用向上排空氣法收集，故連接的順序為：A→C→B→F；
②氫氧化鈣溶液呈現堿性，pH＞7；二氧化碳與其反應產生碳酸鈣沉淀和水，呈現中性，pH=7，所以將二氧化碳通入澄清的石灰水中，石灰水的pH將減小；
（2）①以過氧化氫溶液為原料（MnO₂為催化劑）制備氧氣，產生水和氧氣，反應的方程式為：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；
②二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁．B裝置增加的質量就是生成的二氧化碳的質量，二氧化碳中碳元素的質量=ag×
×100%=ag；
③儀器B₁是吸收氧氣中的水蒸氣，若沒有該裝置，會使儀器B₂增重的質量偏大，即水的質量增加，因此測算出的該塑料試樣中氫元素的質量與實際值比較將偏大．
故答案為：（1）A→C→B→F；減小；
（2）2H₂O₂2H₂O+O₂↑；ag；偏大．
分析：（1）①根據二氧化碳的性質可以知道干燥可以用濃硫酸，而吸收氯化氫氣體可以用飽和的碳酸鈉溶液，可以據此來解答該題；
②根據氫氧化鈣溶液呈現堿性，二氧化碳與其反應產生碳酸鈣沉淀和水，判斷溶液pH的變化；
（2）①根據以過氧化氫溶液為原料（MnO₂為催化劑）制備氧氣，產生水和氧氣，寫出反應的方程式；
②二氧化碳能和澄清的石灰水反應，儀器B增加的是二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量可求出二氧化碳中碳元素的質量；
③根據產生的氧氣混有水蒸氣，必須干燥，否則將使該塑料試樣中氫元素的質量測算結果．
點評：本題考查了常見氣體的制取、干燥、除雜、收集及反應原理的書寫等．綜合性較強，在利用氧氣的性質測定塑料的組成元素時，要注意區分各步操作的作用和目的，利用質量守恒定律進行相關問題的分析．