Question

實驗室制取氣體的常用裝置如圖所示，根據(jù)所學(xué)的知識回答下列問題
（1）寫出裝置中標(biāo)號儀器的名稱：①

試管

；②

長頸漏斗

．
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，可選用的發(fā)生裝置是

B

（填字母）．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．
（3）寫出實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳的化學(xué)方程式：

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

并據(jù)此選擇上圖中

CDE

（填字母）組裝一套制取干燥二氧化碳的裝置．
（4）小明將實驗室制取二氧化碳后的廢液靜置，取上層清液50g，向其中逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.5%的碳酸鈉溶液．她根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)繪出圖，其中縱坐標(biāo)m是實驗得到的沉淀或氣體的質(zhì)量，橫坐標(biāo)表示的是加入碳酸鈉溶液的質(zhì)量．試計算：
①50g廢液中含氯化鈣的質(zhì)量；
②b點表示的溶液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析：（1）熟練掌握化學(xué)常見儀器的名稱和用途；
（2）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置；高錳酸鉀加熱分解產(chǎn)生錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；
（3）大理石和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；發(fā)生裝置的特點是固液常溫型，用濃硫酸干燥，用向上排空氣法收集干燥的二氧化碳；
（4）由圖象可知廢液中有鹽酸剩余，加入頭10克碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成了1.1克二氧化碳，鹽酸反應(yīng)沒了，氯化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成了5克沉淀，據(jù)此就可以算出氯化鈣和生成的氯化鈉的質(zhì)量了．

解答：解：（1）①是試管；②是長頸漏斗；
（2）高錳酸鉀加熱分解產(chǎn)生錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，故發(fā)生裝置的特點是固體加熱型的B裝置；反應(yīng)的方程式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）大理石和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；發(fā)生裝置的特點是固液常溫型的C裝置，用濃硫酸干燥，二氧化碳的密度比空氣大，故用向上排空氣法收集，故選擇CDE組裝一套制取干燥二氧化碳的裝置；
（4）解：①設(shè)氯化鈣的質(zhì)量為X
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
111          100
X            5g

111

100

=

X

5g

解得X=5.55克                  
②CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
根據(jù)質(zhì)量守恒定律，30g碳酸鈉溶液中的鈉元素質(zhì)量和最終反應(yīng)后的溶液中的氯化鈉的鈉元素質(zhì)量是相等的，先求30g碳酸鈉溶液中的鈉元素的質(zhì)量為30×26.5%×

46

106

×100%=3.45g，
則b點時氯化鈉的質(zhì)量為3.45g/（

23

58.5

×100%）=8.775g
此時溶液的質(zhì)量為：50g+30g-5g-1.1g=73.9g
氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

8.775g

73.9g

×100%=11.9%
答：50g廢液中含氯化鈣5.55g，b點表示的溶液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.9%．
故答案為：（1）試管；長頸漏斗；
（2）B； 2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；CDE；
（4）解：①設(shè)氯化鈣的質(zhì)量為X
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
111          100
X            5g

111

100

=

X

5g

解得X=5.55克                  
②CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
根據(jù)質(zhì)量守恒定律，30g碳酸鈉溶液中的鈉元素質(zhì)量和最終反應(yīng)后的溶液中的氯化鈉的鈉元素質(zhì)量是相等的，先求30g碳酸鈉溶液中的鈉元素的質(zhì)量為30×26.5%×

46

106

×100%=3.45g，
則b點時氯化鈉的質(zhì)量為3.45g/（

23

58.5

×100%）=8.775g
此時溶液的質(zhì)量為：50g+30g-5g-1.1g=73.9g
氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

8.775g

73.9g

×100%=11.9%
答：50g廢液中含氯化鈣5.55g，b點表示的溶液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.9%．

點評：本題考查了常見氣體的制取和收集及根據(jù)化學(xué)方程式的計算，在計算中關(guān)鍵是根據(jù)坐標(biāo)分析已知量進(jìn)行相關(guān)解題．