Question

10．通過化學學習，你已經掌握了實驗室制取氣體的有關規(guī)律．下圖是某研究性學習小組設計的幾種裝置，請分析并回答下列問題：

（1）寫出用A裝置可制取的氣體的化學反應方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（2）B、C兩裝置都可用作實驗室制取O₂、H₂的發(fā)生裝置，寫出用此兩裝置制取其中一種氣體的化學方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）C裝置是在B裝置基礎上增加隔離銅絲網改進而來的，它的優(yōu)點是可控制反應的發(fā)生和停止．在實驗室制取CO₂時，若隔離網改用鋁絲做成，那么產生的后果是制得的氣體不純，其原因是
2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑（寫化學方程式）．
（4）實驗室制取二氧化碳一般有以下步驟：①檢查裝置的氣密性；②按要求連接制取裝置；③向長頸漏斗中注入鹽酸；④收集氣體；⑤向大試管內放入石灰石，操作順序正確的是C
A．①②③④⑤B．②①③④⑤C．②①⑤③④D．③④⑤②①
（6）銅鋅合金10g，與100g的稀鹽酸恰好完全反應，稱的剩余物質的質量為109.8g，求合金中銅的質量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置A是固體的加熱反應，判斷制取的氣體；并寫出相應的化學反應式；
（2）分析裝置特點，屬于固液常溫型，實驗室利用過氧化氫溶液分解可用此套裝置，并據(jù)反應原理書寫化學方程式；
（3）分析改進裝置C的優(yōu)點，并根據(jù)金屬活動性，評價若把“隔離銅絲網”改為鋁絲網會對制取二氧化碳產生什么影響；
（4）根據(jù)制取二氧化碳的操作步驟和注意事項考慮；
（5）欲求石灰石中碳酸鈣的質量分數(shù)，需根據(jù)化學方程式得出各物質之間的質量比，列出比例式，求出碳酸鈣的質量，再根據(jù)質量分數(shù)公式計算即可．

解答 解：（1）裝置A適用于對固體加熱而制取氣體，試管口無棉花，因此，此裝置可用來加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣；方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
（2）裝置B、C均適用于固體與液體不需要加熱而制取氣體的方法，因此在選擇此裝置制取氧氣時，反應的化學方程式只能寫過氧化氫分解的反應，而對于制取氫氣是用鋅和稀硫酸混合制取，反應的方程式分別是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑或Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（3）裝置C增加了隔離固體與液體藥品的銅絲網，可使固體與液體反應物根據(jù)需要隨時接觸而進行反應，隨時分離而停止反應的發(fā)生；若把銅絲網改為鋁絲網，由于鋁能與稀鹽酸反應產生氫氣，會使所產生的二氧化碳氣體中混有氫氣而不純凈，反應的方程式是：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；  
（4）制取二氧化碳首先是對裝置的連接，接著檢查裝置的氣密性，然后是加入藥品，即向反應容器中放人大理石和向漏斗中注入稀鹽酸，最后收集氣體．正確的順序是②①⑤③④．
（5）設石灰石中碳酸鈣的質量為x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100               44
x                 4.4g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{4.4g}$x=10g
該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為：$\frac{10g}{12g}$×100%≈83.3%
答：石灰石中碳酸鈣的質量分數(shù)為83.3%．
故答案為：（1）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$3O₂↑+2KCl；
 （2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（或Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑）；
 （3）可控制反應的發(fā)生和停止；  制得的氣體不純；2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；  
 （4）C；
（5）石灰石中碳酸鈣的質量分數(shù)為83.3%．

點評 本題主要考查氣體制取裝置的選擇、化學方程式的書寫、二氧化碳的制取步驟，以及相關化學反應式的計算等，難度不大，但內容多，同學們在掌握好課本知識的基礎上，要仔細閱讀題目，細心處理問題．