Question

1．如圖所示為實驗室常見氣體制備，凈化、干燥、收集和性質(zhì)的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復選擇儀器）．某學習兩個化學實驗探究小組的同學欲用他們完成各自的探究實驗．

（1）第一組的同學以石灰石和稀鹽酸為原料，在實驗室中制備、收集干燥純凈的二氧化碳氣體．按照要求設(shè)計實驗裝置、連接儀器，并檢驗裝置的氣密性．（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為A→C→B→F（填寫儀器序號字母）．
①若將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中，溶液的質(zhì)量將增大（填“增大”“減小”“不變”之一），請解釋原因二氧化碳氣體被氫氧化鈉溶液吸收后沒有生成沉淀或氣體．
（2）第二組的同學以過氧化氫溶液為和MnO₂為原料制備氧氣，并對某種塑料的組成元素進行分析探究（資料顯示該塑料只含C，H，O三種元素）．所選儀器按“A→C₁→E→C₂→B→堿石灰干燥管”的順序連接，（C₁，C₂為濃硫酸洗氣瓶），實驗前檢驗裝置氣密性．使該塑料試樣碎屑在純氧氣中充分燃燒，觀察現(xiàn)象，收集有關(guān)實驗數(shù)據(jù)（假設(shè)發(fā)生的化學反應(yīng)都充分反應(yīng)），試回答下列問題：
①儀器A中所發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
③儀器E的玻璃管中放入的塑料試樣碎屑質(zhì)量為mg，塑料試樣充分燃燒后，測得儀器C₂質(zhì)量增加ag，儀器B的質(zhì)量增加bg，則mg該塑料試樣中含氧元素的質(zhì)量分數(shù)為（m-$\frac{3b}{11}$-$\frac{a}{9}$）g（計算結(jié)果可為分數(shù)形式）．
③若裝置中沒有連接儀器C₁，按照②測算出的該塑料試樣中氧元素的質(zhì)量與實際值比較將偏�。ㄌ睢捌�小”“偏大”“基本一致”之一）．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)可以知道干燥可以用濃硫酸，而吸收氯化氫氣體可以用飽和的碳酸氫鈉溶液，可以據(jù)此來解答該題；
②根據(jù)氫氧化鈉溶液呈現(xiàn)堿性，二氧化碳與其反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈉和水，判斷溶液質(zhì)量的變化；
（2）①根據(jù)以過氧化氫溶液為原料（MnO₂為催化劑）制備氧氣，產(chǎn)生水和氧氣，寫出反應(yīng)的方程式；
②二氧化碳能和澄清的石灰水反應(yīng)，儀器B增加的是二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可求出二氧化碳中碳元素的質(zhì)量；儀器C₂質(zhì)量增重是水的質(zhì)量，根據(jù)生成水的質(zhì)量計算出氫元素的質(zhì)量．
③根據(jù)產(chǎn)生的氧氣混有水蒸氣，必須干燥，否則將使該塑料試樣中氧元素的質(zhì)量測算結(jié)果．

解答 解：（1）①以石灰石和稀鹽酸為原料制取并收集干燥、純凈的二氧化碳，應(yīng)該先選擇固液反應(yīng)的A裝置作為發(fā)生裝置，再通碳酸氫鈉溶液除去氯化氫雜質(zhì)，再通過濃硫酸吸水干燥，然后用向上排空氣法收集，故連接的順序為：A→C→B→F；故填：A；C；B；F；
②二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈉和水，溶液的質(zhì)量增加了；故填：增大；二氧化碳氣體被氫氧化鈉溶液吸收后沒有生成沉淀或氣體；
（2）①以過氧化氫溶液為原料（MnO₂為催化劑）制備氧氣，產(chǎn)生水和氧氣，反應(yīng)的方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁．B裝置增加的質(zhì)量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，二氧化碳中碳元素的質(zhì)量=bg×$\frac{12}{44}$×100%=$\frac{3}{11}$bg；C₂質(zhì)量增加ag，；C₂質(zhì)量增加ag，這是生成水的質(zhì)量，水中氫元素的質(zhì)量為ag×$\frac{1×2}{18}×100%$=$\frac{1}{9}$ag；則塑料中含氧元素的質(zhì)量為mg-$\frac{3}{11}$bg-$\frac{1}{9}$ag=（m-$\frac{3b}{11}$-$\frac{a}{9}$）g；故填：（m-$\frac{3b}{11}$-$\frac{a}{9}$）；
③儀器C₁是吸收氧氣中的水蒸氣，若沒有該裝置，會使儀器C₂增重的質(zhì)量偏大，即水的質(zhì)量增加，因此測算出的該塑料試樣中氧元素的質(zhì)量與實際值比較將偏�。�
故答案為：偏小．

點評 本題考查了常見氣體的制取、干燥、除雜、收集及反應(yīng)原理的書寫等．綜合性較強，在利用氧氣的性質(zhì)測定塑料的組成元素時，要注意區(qū)分各步操作的作用和目的，利用質(zhì)量守恒定律進行相關(guān)問題的分析．