Question

6．如圖是實(shí)驗(yàn)室常用氣體制備裝置，據(jù)圖回答問題：

（1）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣的化學(xué)方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，應(yīng)選擇發(fā)生和收集裝置是AD或AF（填字母代號(hào)）．若用如圖裝置排水法收集氧氣，其具體操作為先將裝置充滿水，氣體從b管進(jìn)入．
（2）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
某化學(xué)學(xué)習(xí)小組同學(xué)用20%的過氧化氫溶液和二氧化錳，并選用　B　裝置來制氧氣．實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)不能得到平衡的氧氣流．大家提出從兩個(gè)方面加以改進(jìn)：一是把發(fā)生裝置由　B改為C，其理由是通過控制液體的滴加速度來控制反應(yīng)的速率；二是將過氧化氫溶液加水稀釋．溶液的稀釋需要經(jīng)過計(jì)算、量取、混勻三個(gè)步驟．如果把　50g　質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　20%的過氧化氫溶液稀釋成　5%　的過氧化氫溶液，需加水的質(zhì)量為250g；在稀釋過程中，除了燒杯外，還需要用到的儀器有①⑤⑥（填數(shù)字序號(hào)）．
①量筒   ②藥匙  ③試管  ④酒精燈  ⑤滴管  ⑥玻璃棒
（3）稱取12.5g石灰石（主要成分是CaCO₃，雜質(zhì)不參加反應(yīng)）放入燒杯中，向其中加50g稀鹽酸，二者恰好完全反應(yīng)．反應(yīng)結(jié)束后稱量燒杯中剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為58.1g（不包含燒杯的質(zhì)量，且氣體的溶解忽略不計(jì)）．試計(jì)算石灰石中雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．實(shí)驗(yàn)室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．有關(guān)溶液和化學(xué)方程式的計(jì)算要準(zhǔn)確．

解答 解：（1）如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，要注意配平；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集；若用如圖裝置排水法收集氧氣，其具體操作為：先將裝置充滿水，氣體從b管進(jìn)入；故答案為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；AD或AF；先將裝置充滿水，氣體從b管進(jìn)入；
（2）實(shí)驗(yàn)室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱；把B改為C，其理由是：通過控制液體的滴加速度來控制反應(yīng)的速率；設(shè)需加水的質(zhì)量為x，50g×20%=（50g+x）×5%，x=150g；在稀釋過程中，除了燒杯外，還需要用到的儀器有：量筒、滴管、玻璃棒；故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；通過控制液體的滴加速度來控制反應(yīng)的速率；250；①⑤⑥；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，二氧化碳的質(zhì)量為：12.5g+50g-58.1g=4.4g；
設(shè)石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x；
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
  100                                     44
12.5g•x                               4.4g
$\frac{100}{44}=\frac{12.5g•x}{4.4g}$     x=80%；
石灰石中雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=1-80%=20%；
答：石灰石中雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是20%；
故答案為：20%；

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查了有關(guān)溶液的配制、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫和有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算等，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．