Question

3．實驗室開放日，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，設(shè)計了如下實驗裝置進行氣體制取和性質(zhì)的探究，請回答有關(guān)問題：

（1）請寫出圖中儀器名稱：b酒精燈
（2）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳混合制取氧氣時，可選用的發(fā)生裝置是B（填寫裝置的字母代號，下同），請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，實驗室制取二氧化碳氣體時，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是A，收集裝置是C；
（3）如圖E所示，向燒杯中傾倒二氧化碳，下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，說明二氧化碳具有的性質(zhì)是不助燃、不可燃且密度比空氣大，因此，二氧化碳可用于滅火．
（4）若裝置A中反應(yīng)劇烈，從實驗安全角度考慮，不宜采取的措施有①④（填序號）．
①用容積較小的錐形瓶　�、跍p慢液體的滴加速度③加熱反應(yīng)物　�、芙档鸵后w反應(yīng)物的濃度
（5）驗證二氧化碳其他相關(guān)性質(zhì)時，如果F中盛有澄清石灰水，裝置G中盛有紫色石蕊試液，（不考慮裝置A中生成的二氧化碳所含其它雜質(zhì)），則F中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O則G反應(yīng)現(xiàn)象是紫色石蕊變紅色．
（6）實驗室將B裝置加以改動，在高溫下是碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳，按此反應(yīng)，試計算工業(yè)上要制取5.6t氧化鈣，理論上需要含碳酸鈣80%的石灰石的質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進行分析；
（2）根據(jù)氯酸鉀和二氧化錳在加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，二氧化碳密度比空氣大，溶于水進行分析；
（3）根據(jù)二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)進行分析；
（4）根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素判斷；
（5）根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊顯紅色進行分析；
（6）根據(jù)碳酸鈣在高溫的條件下生成氧化鈣和二氧化碳，然后結(jié)合題中的數(shù)據(jù)進行計算．

解答 解：（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，b是酒精燈；
（2）氯酸鉀和二氧化錳在加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，所以可選用的發(fā)生裝置是B，化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，二氧化碳密度比空氣大，溶于水，所以應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是A，收集裝置是C；
（3）向燒杯中傾倒二氧化碳，下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，說明二氧化碳具有的性質(zhì)是不助燃、不可燃且密度比空氣大，因此二氧化碳可用于滅火；
（4）根據(jù)題目信息可知，要減緩反應(yīng)速率，可減少反應(yīng)物的量或降低液體反應(yīng)物的濃度，而采用容積較小的錐形瓶，或加熱反應(yīng)物都不安全，故選：①④；
（5）二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊顯紅色，所以F中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，G反應(yīng)現(xiàn)象是：紫色石蕊變紅色；
（6）需要含碳酸鈣80%的石灰石的質(zhì)量是x，
CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
100        56
 x×80%    5.6t
$\frac{100}{x×80%}$=$\frac{56}{5.6t}$
   x=12.5t
故答案為：（1）酒精燈；
（2）B，2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，A，C；
（3）不助燃、不可燃，滅火；
（4）①④；
（5）Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，紫色石蕊變紅色；
（6）12.5t．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．