Question

4．如圖所示為實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)氣體制備、凈化、干燥、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器（組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，可重復(fù)選擇儀器）．某學(xué)校兩個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究小組的同學(xué)欲用他們完成各自的探究實(shí)驗(yàn)．

（1）第一組的同學(xué)以石灰石和稀鹽酸為原料，在實(shí)驗(yàn)室中制備、收集一瓶干燥的不含HCl氣體的二氧化碳．按照要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置、連接儀器，并檢驗(yàn)裝置的氣密性，制取氣體．（提示：揮發(fā)出的少量HCl氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液吸收）．
①所選儀器的連接順序?yàn)锳→C→B→F （填寫(xiě)儀器序號(hào)字母）．
②若將二氧化碳通入大量的新制飽和氫氧化鈣溶液中，充分反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量減小
（填“增大”“減小”“不變”之一），原因是生成碳酸鈣沉淀的質(zhì)量比參加反應(yīng)的二氧化碳大．
（2）第二組的同學(xué)以過(guò)氧化氫溶液為原料（MnO₂為催化劑）制備氧氣，并對(duì)某有機(jī)物（CxHy）的組成元素進(jìn)行分析探究，所選儀器按“A→B₁→E→B₂→D→堿石灰干燥管”的順序連接，（B₁、B₂為濃硫酸洗氣瓶），實(shí)驗(yàn)前檢驗(yàn)裝置氣密性．使該有機(jī)物在純氧氣中充分燃燒，觀察現(xiàn)象，收集有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（假設(shè)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都充分反應(yīng)），試回答下列問(wèn)題：
①儀器A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②在該裝置中，洗氣瓶B₁、B₂都吸收水分，其作用的不同之處是洗氣瓶B₁是為了排除水分的干擾，洗氣瓶B₂是為了采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算分析．
③儀器E的玻璃管中有機(jī)物試樣充分燃燒后，測(cè)得儀器D質(zhì)量增加ag，儀器B₂的質(zhì)量增加b g，則在該有機(jī)物試樣組成中x：y=$\frac{9a}{44b}$（計(jì)算結(jié)果用含a、b的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)石灰石和稀鹽酸制取的二氧化碳中混有氯化氫和水蒸氣，飽和碳酸氫鈉可以吸收氯化氫，濃硫酸有吸水性進(jìn)行分析；
②根據(jù)氫氧化鈣溶液呈現(xiàn)堿性，二氧化碳與其反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和水進(jìn)行分析；
（2）①根據(jù)過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣進(jìn)行分析；
②根據(jù)B₁是除去生成氣體中的水蒸氣，B₂是吸收生成的水蒸氣為了采集數(shù)據(jù)計(jì)算成分的進(jìn)行分析；
③根據(jù)測(cè)得儀器D質(zhì)量增加ag計(jì)算碳元素的質(zhì)量，儀器B₂的質(zhì)量增加bg計(jì)算氫元素的質(zhì)量，然后計(jì)算x、y的比值．

解答 解：（1）①石灰石和稀鹽酸制取的二氧化碳中混有氯化氫和水蒸氣，飽和碳酸氫鈉可以吸收氯化氫，濃硫酸有吸水性，所以所選儀器的連接順序?yàn)锳→C→B→F；
②氫氧化鈣溶液呈現(xiàn)堿性，每44份質(zhì)量的二氧化碳與其反應(yīng)產(chǎn)生100份質(zhì)量的碳酸鈣沉淀和水，所以充分反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量減小，原因是：生成碳酸鈣沉淀的質(zhì)量比參加反應(yīng)的二氧化碳大；
（2）①過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②B₁是除去生成氣體中的水蒸氣，B₂是吸收生成的水蒸氣為了采集數(shù)據(jù)計(jì)算成分的，所以在該裝置中，洗氣瓶B₁、B₂都吸收水分，其作用的不同之處是：洗氣瓶B₁是為了排除水分的干擾，洗氣瓶B₂是為了采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算分析；
③儀器D質(zhì)量增加ag就是二氧化碳的質(zhì)量，所以碳元素的質(zhì)量為$\frac{12a}{44}$g，儀器B₂的質(zhì)量增加bg就是水的質(zhì)量，氫元素的質(zhì)量為：$\frac{2b}{18}$g，所以該有機(jī)物試樣組成中x：y=
$\frac{\frac{12a}{44}}{12}$：$\frac{\frac{2b}{18}}{1}$=$\frac{9a}{44b}$
故答案為：（1）①A，C，B，F(xiàn)；
②減小，生成碳酸鈣沉淀的質(zhì)量比參加反應(yīng)的二氧化碳大；
（2）①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②洗氣瓶B₁是為了排除水分的干擾，洗氣瓶B₂是為了采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算分析；
③$\frac{9a}{44b}$．

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．