Question

10．通過(guò)化學(xué)學(xué)習(xí)，你已經(jīng)掌握了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的有關(guān)規(guī)律．下圖是某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的幾種裝置，請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出用A裝置可制取的氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（2）B、C兩裝置都可用作實(shí)驗(yàn)室制取O₂、H₂的發(fā)生裝置，寫(xiě)出用此兩裝置制取其中一種氣體的化學(xué)方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）C裝置是在B裝置基礎(chǔ)上增加隔離銅絲網(wǎng)改進(jìn)而來(lái)的，它的優(yōu)點(diǎn)是可控制反應(yīng)的發(fā)生和停止．在實(shí)驗(yàn)室制取CO₂時(shí)，若隔離網(wǎng)改用鋁絲做成，那么產(chǎn)生的后果是制得的氣體不純，其原因是
2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑（寫(xiě)化學(xué)方程式）．
（4）實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)頸漏斗中注入鹽酸；④收集氣體；⑤向大試管內(nèi)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(yīng)，稱(chēng)的剩余物質(zhì)的質(zhì)量為109.8g，求合金中銅的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置A是固體的加熱反應(yīng)，判斷制取的氣體；并寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式；
（2）分析裝置特點(diǎn)，屬于固液常溫型，實(shí)驗(yàn)室利用過(guò)氧化氫溶液分解可用此套裝置，并據(jù)反應(yīng)原理書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；
（3）分析改進(jìn)裝置C的優(yōu)點(diǎn)，并根據(jù)金屬活動(dòng)性，評(píng)價(jià)若把“隔離銅絲網(wǎng)”改為鋁絲網(wǎng)會(huì)對(duì)制取二氧化碳產(chǎn)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(xiàng)考慮；
（5）欲求石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，需根據(jù)化學(xué)方程式得出各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，列出比例式，求出碳酸鈣的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算即可．

解答 解：（1）裝置A適用于對(duì)固體加熱而制取氣體，試管口無(wú)棉花，因此，此裝置可用來(lái)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}}{△}$2KCl+3O₂↑
（2）裝置B、C均適用于固體與液體不需要加熱而制取氣體的方法，因此在選擇此裝置制取氧氣時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式只能寫(xiě)過(guò)氧化氫分解的反應(yīng)，而對(duì)于制取氫氣是用鋅和稀硫酸混合制取，反應(yīng)的方程式分別是：2H₂O₂$\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(wǎng)，可使固體與液體反應(yīng)物根據(jù)需要隨時(shí)接觸而進(jìn)行反應(yīng)，隨時(shí)分離而停止反應(yīng)的發(fā)生；若把銅絲網(wǎng)改為鋁絲網(wǎng)，由于鋁能與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，會(huì)使所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w中混有氫氣而不純凈，反應(yīng)的方程式是：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；  
（4）制取二氧化碳首先是對(duì)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(yīng)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(shè)石灰石中碳酸鈣的質(zhì)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{10g}{12g}$×100%≈83.3%
答：石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?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(yīng)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為83.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查氣體制取裝置的選擇、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、二氧化碳的制取步驟，以及相關(guān)化學(xué)反應(yīng)式的計(jì)算等，難度不大，但內(nèi)容多，同學(xué)們?cè)谡莆蘸谜n本知識(shí)的基礎(chǔ)上，要仔細(xì)閱讀題目，細(xì)心處理問(wèn)題．