Question

12．如圖為實(shí)驗(yàn)室中常見的氣體制備、凈化、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器，根據(jù)儀器裝置和題目要求，回答下列問(wèn)題：

（1）若以石灰石和稀鹽酸為原料，在實(shí)驗(yàn)室中制備二氧化碳，并研究其有關(guān)性質(zhì)，請(qǐng)回答：
①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，基本反應(yīng)類型為復(fù)分解反應(yīng)．
②欲制備、收集一瓶干燥的CO₂，所選儀器的連接順序?yàn)锳CE，檢驗(yàn)CO₂收集滿的方法是用燃燒著的木條放在集氣瓶口，如果熄滅，證明集氣瓶?jī)?nèi)已充滿二氧化碳．．
③若向裝置G中倒入適量澄清石灰水，迅速用預(yù)先綁有小氣球的橡皮塞塞緊，振蕩，觀察到小氣球變大，同時(shí)還觀察到石灰水變渾濁，請(qǐng)你寫出該過(guò)程中涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）若用H₂O₂溶液為原料（MnO₂作催化劑）反應(yīng)制備干燥的氧氣，并用來(lái)測(cè)定某10g銅粉樣品的純度（該樣品中只含銅和碳），所選儀器的連接順序?yàn)椋篈→C→B→D，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若最終測(cè)得裝置D增重ag（空氣的影響忽略不計(jì)），則原樣品中金屬銅的質(zhì)量是（10-$\frac{3}{11}$a）g．

Answer 1

分析 （1）①由實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的藥品為大理石和稀鹽酸，二者接觸就會(huì)發(fā)生反應(yīng)，生成氯化鈣和水和二氧化碳；是兩種化合物相互交換成分，生成另外兩種化合物的反應(yīng)去分析；
②欲制備、收集一瓶干燥的CO₂，所以要除去二氧化碳中的水分，二氧化碳可用向上排空氣法收集去分析．
③從二氧化碳和石灰水反應(yīng)生成不溶于水的碳酸鈣和水，由于碳酸鈣不溶于水，所以會(huì)出現(xiàn)白色渾濁現(xiàn)象；由于二氧化碳?xì)怏w減少，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)減小，去分析．
（2）從銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，因此無(wú)法通過(guò)裝置C的質(zhì)量變化進(jìn)行計(jì)算，但碳反應(yīng)生成的二氧化碳被氫氧化鈉吸收，因此可通過(guò)稱量裝置D反應(yīng)前后的質(zhì)量差求出二氧化碳的質(zhì)量，從而求出碳的質(zhì)量，進(jìn)一步算出銅的質(zhì)量．

解答 解：（1）①由實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的藥品為大理石和稀鹽酸，二者接觸就會(huì)發(fā)生反應(yīng)，生成氯化鈣和水和二氧化碳，其化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；是兩種化合物相互交換成分，生成另外兩種化合物的反應(yīng)，所以屬于復(fù)分解反應(yīng)；
故答案為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑            復(fù)分解反應(yīng)；
②欲制備、收集一瓶干燥的CO₂，所以要除去二氧化碳中的水分（濃硫酸具有吸水性可做干燥劑），由于二氧化碳的密度比空氣大，所以可用向上排空氣法收集，所以其順序?yàn)椋篈CE；由于二氧化碳的密度比空氣大，進(jìn)入集氣瓶后，沉積在集氣瓶的底部，二氧化碳自下而上，充滿集氣瓶，當(dāng)瓶口有二氧化碳時(shí)，說(shuō)明二氧化碳已收集滿，檢驗(yàn)二氧化碳是否集滿的方法是利用二氧化碳既不燃燒也不支持燃燒，用燃燒著的木條放在集氣瓶口，如果熄滅，證明集氣瓶?jī)?nèi)已充滿二氧化碳．故答案為：ACE        用燃燒著的木條放在集氣瓶口，如果熄滅，證明集氣瓶?jī)?nèi)已充滿二氧化碳．
③二氧化碳和石灰水反應(yīng)生成不溶于水的碳酸鈣和水，由于碳酸鈣不溶于水，所以會(huì)出現(xiàn)白色渾濁現(xiàn)象；其化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；由于二氧化碳?xì)怏w減少，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)減小，在外部大氣壓的作用下，所以氣球變大；故答案為：變大     變渾濁       CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，因此無(wú)法通過(guò)裝置C的質(zhì)量變化進(jìn)行計(jì)算，但碳反應(yīng)生成的二氧化碳被氫氧化鈉吸收，因此可通過(guò)稱量裝置D反應(yīng)前后的質(zhì)量差求出二氧化碳的質(zhì)量，從而求出碳的質(zhì)量，進(jìn)一步算出銅的質(zhì)量．裝置D增重ag，說(shuō)明生成二氧化碳的質(zhì)量為ag．
則二氧化碳中碳元素的質(zhì)量為：ag×$\frac{12}{44}$=$\frac{3}{11}$ag；根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得混合物中碳元素就是二氧化碳中碳元素的質(zhì)量；故混合物中銅的質(zhì)量為：10g-$\frac{3}{11}$ag；故答案為：（10-$\frac{3}{11}$a）；

點(diǎn)評(píng) 本題變相考查了二氧化碳的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)室制法、質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用等，綜合性強(qiáng)，難度較大．