Question

3．某二氧化錳樣品中含有雜質(zhì)炭，為測定該樣品中二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：在一定量的樣品中通入干燥純凈的氧氣，使雜質(zhì)炭在加熱條件下反應(yīng)生成CO₂來進(jìn)行分析測定．
（1）儀器①的名稱是長頸漏斗．如果該實(shí)驗(yàn)選擇圖（一）裝置來制取氧氣，則所用藥品為H₂O₂、MnO₂（填化學(xué)式），反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（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(yīng)從a（填“a”或“b”，下同）端通入；若在燒瓶內(nèi)裝入濃硫酸進(jìn)行干燥氣體，氣體應(yīng)從b端通入．
（3）圖（三）是用干燥純凈的O₂與樣品反應(yīng)來測定二氧化錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的裝置，裝置③中裝有堿石灰，其作用是吸收空氣中的二氧化碳．
（4）為驗(yàn)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㈣裝置進(jìn)行證明，則圖（四）裝置中加入的試劑為B（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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖（三）中裝置②反應(yīng)前后的質(zhì)量差為1.1g，則樣品中二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94%（填計(jì)算結(jié)果）．

Answer 1

分析 （1）熟悉常用儀器的名稱和用途，根據(jù)裝置的特點(diǎn)選擇藥品制取氧氣，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)氧氣的密度與水的密度關(guān)系分析進(jìn)氣口，在干燥氧氣時(shí)常將氧氣通入濃硫酸中；
（3）根據(jù)堿石灰能與二氧化碳反應(yīng)分析回答．
（4）根據(jù)二氧化碳的檢驗(yàn)方法分析回答；
（5）分析裝置質(zhì)量差出現(xiàn)的原因，得出二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)變化前后元素質(zhì)量不變，求出混合粉末中木炭質(zhì)量，再計(jì)算二氧化碳質(zhì)量，最后用二氧化碳質(zhì)量與混合粉末質(zhì)量比，求出粉末中二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

解答 解：（1）由圖示可知，儀器①的名稱是長頸漏斗．如果該實(shí)驗(yàn)選擇圖（一）裝置來制取氧氣，屬于固液常溫下反應(yīng)制取氧氣，則所用藥品為2H₂O₂、MnO₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．故答為：長頸漏斗，H₂O₂、MnO₂，2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）用圖（二）裝置可收集和干燥氧氣：若燒瓶充滿水來收集氧氣，由于氧氣的密度小于水的密度，氣體應(yīng)從a端通入；若在燒瓶內(nèi)裝入濃硫酸進(jìn)行干燥氣體，氣體應(yīng)從b端通入．故答：a，b．
（3）由氧氣和碳讓反應(yīng)生成了二氧化碳，堿石灰能與二氧化碳反應(yīng)，所以，裝置③中裝有堿石灰，其作用是吸收空氣中的二氧化碳，排除干擾．
故答：吸收空氣中的二氧化碳．
（4）為檢驗(yàn)裝置②中排出氣體是否含有二氧化碳以檢驗(yàn)二氧化碳被完全吸收，可在裝置②與③之間加入澄清石灰水，澄清石灰水不變渾濁，可以說明二氧化碳被全部吸收；
故選B；
（5）圖㈢中用來吸收產(chǎn)生的二氧化碳的裝置②反應(yīng)前后的質(zhì)量差為1.1 g，
所以增重的量即為吸收的二氧化碳的量，即吸收了二氧化碳質(zhì)量為1.1g，
其中含C元素質(zhì)量=1.1g×$\frac{12}{44}$×100%=0.3g，即混合粉末中含有0.3g木炭粉，
則含有黑色二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{5.0g-0.3g}{5g}$×100%=94%
故答：94%．

點(diǎn)評(píng) 分析探究過程中各裝置的作用，理清探究思路，根據(jù)探究思路逐步進(jìn)行分析，找出符合探究思路的解決問題的方法．