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．

（1）如果該實驗選擇圖（一）裝置來制取氧氣，則所用藥品為______（填化學式），反應的化學方程式為______．
（2）用圖（二）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）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，其作用是______．
（4）為驗證圖㈢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
（5）稱取5.0 g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1.1 g，則樣品中二氧化錳的質量分數為______（填計算結果）．

Answer 1

解：（1）過氧化氫分解制取氧氣所需的藥品有：過氧化氫和二氧化錳；反應生成水和氧氣；
故答：H₂O₂、MnO₂；2H₂O₂2H₂O+O₂↑
（2）排水法收集氣體，是利用生成的氣體使裝置內壓強升高而把水從瓶中排出；氣體聚集在容器上部，a端進氣使氣體無法逸出而瓶內壓強增大，水從b端排出；
故選A，b；
（3）堿石灰既可以吸收水分也可以吸收二氧化碳氣體；為防止氫氧化鈉溶液吸收空氣中二氧化碳影響探究結果，因此在本裝置中，增加裝有堿石灰的干燥管③，用來吸收空所中二氧化碳，減少對實驗結果的影響；
故答：吸收空氣中的二氧化碳
（4）為檢驗裝置②中排出氣體是否含有二氧化碳以檢驗二氧化碳被完全吸收，可在裝置②與③之間加入澄清石灰水，澄清石灰水不變渾濁，可以說明二氧化碳被全部吸收；
故選B；
（5）圖㈢中用來吸收產生的二氧化碳的裝置②反應前后的質量差為1.1 g，
所以增重的量即為吸收的二氧化碳的量，即吸收了二氧化碳質量為1.1g，
其中含C元素質量=1.1g××100%=0.3g，即混合粉末中含有0.3g木炭粉，
則含有黑色二氧化錳的質量分數=×100%=94%
故答：94%．
分析：（1）該圖的發(fā)生裝置適用天固體與液體在常溫下反應制取氣體，所以用該裝置制取氧氣時應選擇過氧化氫分解的反應進行氧氣的制�。�
（2）分析特別裝置的使用方法，說明使用該裝置進行排水收集氣體的連接方法；
（3）堿石灰為氫氧化鈉和氧化鈣的混合物，既能吸收水分也能吸收空氣中的二氧化碳；
（4）檢驗混合氣體是否還含有二氧化碳，所以選擇現象明顯的石灰水；
（5）分析裝置質量差出現的原因，得出二氧化碳的質量，根據變化前后元素質量不變，求出混合粉末中木炭質量，再計算二氧化碳質量，最后用二氧化碳質量與混合粉末質量比，求出粉末中二氧化錳的質量分數．
點評：分析探究過程中各裝置的作用，理清探究思路，根據探究思路逐步進行分析，找出符合探究思路的解決問題的方法．