Question

4．結(jié)合如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置回答下列問(wèn)題：

（1）用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，應(yīng)選用的裝置組合是BC（填標(biāo)號(hào)），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）用如圖2所示方法檢查A裝置氣密性，若裝置的氣密性良好，將手松開(kāi)一段時(shí)間后，燒杯導(dǎo)管口出現(xiàn)的現(xiàn)象是丙（填“甲”或“乙”或“丙”）．
（3）一定條件下，高鐵酸鉀（K₂FeO₄）固體能發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng)：
Ⅰ.4K₂FeO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4K₂O+3O₂↑，
Ⅱ.4K₂FeO₄+10H₂O═4Fe（OH）₃↓+8KOH+3O₂↑
①若用反應(yīng)Ⅰ制取氧氣，應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是A（填標(biāo)號(hào)，下同）若用反應(yīng)Ⅱ制取氧氣，應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是B；收集裝置可選用C（或E）．
②取等質(zhì)量的兩份高鐵酸鉀分別進(jìn)行加熱、與水反應(yīng)，完全反應(yīng)后產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量相等（填“相等”、“不相等”或“無(wú)法確定”）．
③為測(cè)定某高鐵酸鉀樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某同學(xué)充分加熱10g樣品（雜質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)）后，稱得剩余固體質(zhì)量為9.04g．
求：（i）生成氧氣的質(zhì)量為0.96g．
   （ii）該樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（提示：高鐵酸鉀的相對(duì)分子質(zhì)量為198）
（要求：根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算，寫出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的反應(yīng)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品的狀態(tài)及反應(yīng)條件確定發(fā)生裝置，根據(jù)收集方法確定收集裝置，根據(jù)二氧化碳性質(zhì)分析檢驗(yàn)的方法寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)檢查裝置的氣密性的方法進(jìn)行分析解答；
（3）①根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件來(lái)確定制取裝置，根據(jù)氣體的性質(zhì)來(lái)確定收集方法；
②根據(jù)高鐵酸鉀受熱分解、與水反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行分析；
③根據(jù)質(zhì)量守恒定律來(lái)分析；根據(jù)高鐵酸鉀與生成氧氣的關(guān)系式，結(jié)合題中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解答．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)來(lái)制取，生成氯化鈣、水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．屬于固液常溫下反應(yīng)制取氣體，應(yīng)選用的裝置是B，二氧化碳能溶于水密度比空氣大，應(yīng)選用的收集裝置是C，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，常用澄清的石灰水來(lái)檢驗(yàn)，反應(yīng)的方程式是：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．故填：BC；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）采用手握試管外壁的方法檢查裝置的氣密性，若裝置的氣密性良好，導(dǎo)管口會(huì)有氣泡冒出，將雙手移開(kāi)一會(huì)后，燒杯內(nèi)導(dǎo)管中的液柱會(huì)上升；故填：丙； 
（3）①反應(yīng)Ⅰ是用固體加熱制取氧氣，選擇裝置A來(lái)制��；反應(yīng)Ⅱ是用固體與液體在常溫下反應(yīng)來(lái)制取氧氣，故選擇裝置B來(lái)制取，因?yàn)檠鯕獠灰兹苡谒�、密度比空氣大，所以可用排水法或向上排空氣法�?lái)收集，故填：A；B；C（或E）；
②通過(guò)分析高鐵酸鉀受熱分解、與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，都是每792份質(zhì)量的高鐵酸鉀生成96份質(zhì)量的氧氣，所以等質(zhì)量的兩份高鐵酸鉀固體生成的氧氣質(zhì)量相等；故填：相等；
③（i）生成氧氣的質(zhì)量為：10g-9.04g=0.96g；故填：0.96g；
（ii）解：設(shè)10g樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量為x．
4K₂FeO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4K₂O+3O₂↑
792                   96
 x                  0.96 g                  
$\frac{792}{96}=\frac{x}{0.96g}$                        
x=7.92 g                               
所以樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{7.92g}{10g}×100%$=79.2%                  
答：此高鐵酸鉀樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79.2%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常見(jiàn)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．還考查了對(duì)化學(xué)方程式的認(rèn)知程度和利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算，難度不大，屬于基礎(chǔ)型考題．