Question

3．化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)所取得的豐碩成果，是與實(shí)驗(yàn)的重要作用分不開(kāi)的．結(jié)合下列實(shí)驗(yàn)裝置圖1回答問(wèn)題：

（1）下面四種途徑都可以得到氧氣如圖2：
寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)甲、乙兩種途徑制取氧氣的化學(xué)方程式：
甲：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
乙：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+2O₂↑．
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化就是以綠色的理念和原則來(lái)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)工作．從實(shí)驗(yàn)原料和反應(yīng)過(guò)程的綠色化考慮，你認(rèn)為在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙三種制取氧氣的途徑中，甲（填甲或乙或丙）途徑更能體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化追求．
（2）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，可選用的發(fā)生裝置是A（填字母）．用排水法收集氧氣完畢后，停止加熱時(shí)的操作順序是先把導(dǎo)管移出水面，然后熄滅酒精燈，以防止水倒吸使試管炸裂．
（3）張玲同學(xué)為了測(cè)定漢白玉中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取 5.55g 研碎的漢白玉粉末，進(jìn)行四次高溫加熱（雜質(zhì)不參加反應(yīng)）、冷卻、稱量剩余固體的重復(fù)操作．記錄數(shù)據(jù)如下：

操作次序	第一次	第二次	第三次	第四次
剩余固體質(zhì)量（g）	4.25	3.95	3.35	3.35

請(qǐng)計(jì)算：①完全反應(yīng)后生成二氧化碳5g．
②求漢白玉中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)方程式的書(shū)寫(xiě)方法考慮；根據(jù)節(jié)約能源操作簡(jiǎn)單不污染幾個(gè)方面考慮；
（2）發(fā)生裝置的選擇依據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件，據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)解答；
（3）①由圖表可知，第三次和第四次剩余固體的質(zhì)量相等，說(shuō)明，第三次反應(yīng)已是完全反應(yīng)．由于生成的氣體逸出，所以根據(jù)質(zhì)量守恒定律“參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和”可知，完全反應(yīng)后生成二氧化碳的質(zhì)量=反應(yīng)前漢白玉粉末的質(zhì)量-剩余固體的質(zhì)量；
②根據(jù)碳酸鈣高溫加熱的化學(xué)方程式，得出各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，列出比例式，即可求出參與反應(yīng)的CaCO₃的質(zhì)量，然后根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算即可

解答 解：（1）反應(yīng)物是過(guò)氧化氫，生成物是水和氧氣，用奇偶法配平，氧氣后面標(biāo)上上升符號(hào)；反應(yīng)物是高錳酸鉀，生成物是錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，用最小公倍數(shù)法配平，反應(yīng)條件是加熱寫(xiě)在等號(hào)的上邊；氧氣后面標(biāo)上上升符號(hào)；
高錳酸鉀、氯酸鉀制取氧氣需要加熱，浪費(fèi)能源還污染了環(huán)境，過(guò)氧化氫制取氧氣，不需要加熱操作簡(jiǎn)單節(jié)省了能源，不污染環(huán)境；
（2）高錳酸鉀制取氧氣為固體加熱反應(yīng)，發(fā)生裝置選擇A；用排水法收集氧氣完畢后，停止加熱時(shí)的操作順序是先把導(dǎo)管移出水面，然后熄滅酒精燈，以防止水倒吸使試管炸裂；
（3）①完全反應(yīng)后生成二氧化碳的質(zhì)量為：5.55g-3.35g=2.2g．
②設(shè)5.55g漢白玉粉末中含碳酸鈣質(zhì)量為x
CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
100            44
x             2.2g
$\frac{100}{44}$=$\frac{x}{2.2g}$      x=5g     
漢白玉中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：$\frac{5g}{5.55g}$×100%≈90.1%；
故答案為：（1）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑、2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+2O₂↑、甲；
（2）A、把導(dǎo)管移出水面、熄滅酒精燈；
（3）5、90.1%．

點(diǎn)評(píng) 解答本題關(guān)鍵是要熟悉方程式的寫(xiě)法，過(guò)氧化氫制取氧氣的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)考查學(xué)生運(yùn)用化學(xué)方程式和質(zhì)量守恒定律進(jìn)行計(jì)算的能力．