Question

18．生鐵和鋼都是鐵的重要合金．某化學研究小組的同學要證明某生鐵樣品中含有碳元素并測定其含碳量，設計了如圖所示的實驗裝置．現取10g該樣品在純氧中燃燒．請根據題目要求，分析有關數據，回答下列問題：

（1）請寫出下列儀器的名稱：a長頸漏斗；b酒精燈．
（2）請寫出裝置A中所發(fā)生反應的化學方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）儀器的連接順序為：A→E→C→D₁→B→D₂．其中裝置E的作用是干燥氧氣（已知：D₁、D₂為2個澄清石灰水洗氣瓶）．
（4）儀器D₁中出現澄清石灰水變渾濁的現象，則可證明生鐵樣品中含有碳元素．
（5）當整套裝置內的化學反應均完全進行后，經測量儀器D₁和儀器B一共增重Wg，儀器D₂中的澄清石灰水沒有變化，則10g該試樣中含碳元素的質量為$\frac{3W}{11}$g（計算結果可為分數形式）．

Answer 1

分析 （1）根據常見儀器名稱回答；
（2）通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；
（3）根據濃硫酸具有吸水性進行分析；
（4）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；
（5）根據裝置質量變化的情況可以計算該試樣中含碳元素的質量．

解答 解：（1）圖中儀器a、b分別為：長頸漏斗；酒精燈
（2）通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣，方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）濃硫酸具有吸水性，可以吸收氧氣中的水蒸汽；
（4）若含有碳元素，則碳能生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；
（5）經測量儀器D₁和儀器B一共增重Wg，說明生成二氧化碳的質量為：Wg，
則10g該試樣中含碳元素的質量為：Wg×$\frac{12}{44}$×100%=$\frac{3W}{11}$，
故答案為：（1）長頸漏斗；酒精燈（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（3）干燥氧氣（或除去氧氣中的水分）（4）澄清石灰水變渾濁（5）$\frac{3W}{11}$．

點評 熟記實驗室制取氧氣的反應原理、注意事項以及物質的檢驗和除雜的知識等，并要求同學們在平時的學習中加強基礎知識的儲備，以便能夠靈活應用．