Question

5．根據(jù)如圖所示裝置回答問題：

（1）寫出下列儀器的名稱：①試管②集氣瓶．
（2）實驗室若用B裝置來制取二氧化碳，應(yīng)往長頸漏斗中入稀鹽酸，若用G裝置來收集二氧化碳，二氧化碳應(yīng)從a進入（選“a”或“b”）．如果選擇裝置C制取二氧化碳，與B裝置相比，其優(yōu)點是：可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止．
（3）用不加催化劑的方法制取氧氣，選擇的發(fā)生裝置是A，反應(yīng)的化學(xué)方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；若選擇G裝置（事先裝滿水）收集氧氣，則氧氣應(yīng)從b通入（選“a”或“b”）．
（4）某化學(xué)興趣小組欲測定一塊石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)（假設(shè)樣品中的雜質(zhì)不溶于水也不與鹽酸反應(yīng)）．將15.0g石灰石樣品放入燒杯中，再取100g稀鹽酸分4次加入燒杯中，每次均充分反應(yīng)．實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

次 數(shù)	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀鹽酸質(zhì)量/g	25	25	25	25
反應(yīng)后燒杯中物質(zhì)的總質(zhì)量/g	m	61.4	85.6	110.6

試計算：
①生成二氧化碳的總質(zhì)量4.4g
②第1次加入稀鹽酸充分反應(yīng)后，燒杯中物質(zhì)的總質(zhì)量m為38.2
③該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)（寫出計算過程）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進行分析；
（2）根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳時，應(yīng)往長頸漏斗中入稀鹽酸，二氧化碳密度比空氣大，選擇裝置C制取二氧化碳，與B裝置相比，其優(yōu)點是：可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止進行分析；
（3）根據(jù)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，氧氣密度比水小，不易溶于水進行分析：
（4）①根據(jù)這質(zhì)量守恒定律計算生成二氧化碳的質(zhì)量；
②根據(jù)通過表中數(shù)據(jù)可知，第三次加入稀鹽酸后，反應(yīng)后燒杯中物質(zhì)的總質(zhì)量仍然減少，說明第1、2次反應(yīng)中，碳酸鈣足量，與稀鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳質(zhì)量相等，第1、2次生成的二氧化碳質(zhì)量為：15.0g+50g-61.4g=3.6g，每次生成的二氧化碳質(zhì)量為1.8g，所以m的值是：25g+15g-1.8g=38.2g進行分析；
③根據(jù)化學(xué)方程式和題中的數(shù)據(jù)進行計算．

解答 解：（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，①是試管，②是集氣瓶；
（2）碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳時，應(yīng)往長頸漏斗中入稀鹽酸，二氧化碳密度比空氣大，所以用G裝置來收集二氧化碳，二氧化碳應(yīng)從a進入，選擇裝置C制取二氧化碳，與B裝置相比，其優(yōu)點是：可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；
（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，所以選擇的發(fā)生裝置是A，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學(xué)方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，氧氣密度比水小，不易溶于水，所以選擇G裝置（事先裝滿水）收集氧氣，則氧氣應(yīng)從b通入；
（4）①生成二氧化碳的質(zhì)量為：15g+100g-110.6g=4.4g；
②通過表中數(shù)據(jù)可知，第三次加入稀鹽酸后，反應(yīng)后燒杯中物質(zhì)的總質(zhì)量仍然減少，說明第1、2次反應(yīng)中，碳酸鈣足量，與稀鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳質(zhì)量相等，第1、2次生成的二氧化碳質(zhì)量為：15.0g+50g-61.4g=3.6g，每次生成的二氧化碳質(zhì)量為1.8g，所以m的值是：25g+15g-1.8g=38.2g；
③設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                    4.4g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=10g
碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{10g}{15g}$×100%=66.7%．
故答案為：（1）試管，集氣瓶；
（2）稀鹽酸，a，可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；
（3）A，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，b；
（4）①4.4；
②m=38.2；
③石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為66.7%．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．