Question

19．如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見的氣體制備、凈化、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器．試根據(jù)題目要求，回答下列問題：

（1）若以石灰石和稀鹽酸為原料，在實(shí)驗(yàn)室中制備并收集一瓶干燥純凈的二氧化碳?xì)怏w．
①所選儀器的連接順序?yàn)锳GEF （填寫儀器序號字母）．
②請寫出裝置A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式CaCO₃+2HC1=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
③檢驗(yàn)集氣瓶中二氧化碳?xì)怏w已收集滿的方法是拿一根燃著的木條放到集氣瓶口，木條立即熄滅，說明二氧化碳?xì)怏w已集滿．
（2）生鐵和鋼都是鐵的重要合金．某化學(xué)研究小組的同學(xué)要證明某生鐵樣品中含有碳元素，并測定其含碳量，儀器的連接順序?yàn)椋篈→E→C→D₁→B→D₂．其中儀器A中的藥品為雙氧水和二氧化錳．現(xiàn)取10g該樣品在純氧中燃燒．請根據(jù)題目要求，分析有關(guān)數(shù)據(jù)，回答下列問題：
①請寫出裝置A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②其中裝置E的作用是吸收水蒸氣．
③當(dāng)儀器D₁中出現(xiàn)澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象，則可證明生鐵樣品中含有碳元素．
④當(dāng)整套裝置內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)均完全進(jìn)行后，經(jīng)測量儀器D₁增重m₁g，儀器B增重m₂g，儀器D₂質(zhì)量沒有變化，則10g該試樣中含碳元素的質(zhì)量為$\frac{3（m_{1}+m_{2}）}{11}$g（計(jì)算結(jié)果可為分?jǐn)?shù)形式）．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)不需要加熱，大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣，能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳； 
二氧化碳不能燃燒，不支持燃燒；
（2）通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；   
濃硫酸具有吸水性，可以用來干燥氫氣、氧氣、二氧化碳等氣體；
二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
根據(jù)裝置質(zhì)量變化的情況可以計(jì)算該試樣中含碳元素的質(zhì)量．

解答 解：（1）①所選儀器的連接順序?yàn)椋和ㄟ^A裝置制取的二氧化碳導(dǎo)入G裝置中除去氯化氫氣體，再通過E裝置除去水蒸氣，最后通過F裝置利用向上排空氣法收集到干燥的二氧化碳?xì)怏w；
②裝置A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HC1=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③檢驗(yàn)集氣瓶中二氧化碳?xì)怏w已收集滿的方法是：拿一根燃著的木條放到集氣瓶口，木條立即熄滅，說明二氧化碳?xì)怏w已集滿．
故填：AGEF；CaCO₃+2HC1=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；拿一根燃著的木條放到集氣瓶口，木條立即熄滅，說明二氧化碳?xì)怏w已集滿．
（2）①裝置A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②其中裝置E的作用是吸收水蒸氣；
③當(dāng)儀器D₁中出現(xiàn)澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象，則可證明生鐵樣品中含有碳元素；
④經(jīng)測量儀器D₁增重m₁g，儀器B增重m₂g，儀器D₂質(zhì)量沒有變化，說明生成二氧化碳的質(zhì)量為：m₁g+m₂g，
則10g該試樣中含碳元素的質(zhì)量為：（m₁g+m₂g）×$\frac{12}{44}$×100%=$\frac{3（m_{1}+m_{2}）}{11}$，
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；吸收水蒸氣；澄清石灰水變渾濁；$\frac{3（m_{1}+m_{2}）}{11}$．

點(diǎn)評 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．