Question

12．如圖所示為實驗室常見氣體制備、凈化、干燥、收集和性質(zhì)實驗的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復(fù)選擇儀器）．某學(xué)校兩個化學(xué)實驗探究小組的同學(xué)欲用他們完成各自的探究實驗．

（1）第一組的同學(xué)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）．
②若將二氧化碳通入澄清石灰水中，石灰水的pH將減小（填“增大”“減小”“不變“之一）
（2）第二組的同學(xué)以過氧化氫溶液為原料（MnO₂為催化劑）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→B₁→E→B₂→D→堿石灰干燥管”的順序連接，（B₁，B₂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(xué)反應(yīng)都充分反應(yīng)，澄清石灰水足量），試回答下列問題：
①儀器A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②儀器E的玻璃管中放入的塑料試樣碎屑質(zhì)量為mg，塑料試樣充分燃燒后，測得儀器D質(zhì)量增加ag，則mg該塑料試樣中含碳元素的質(zhì)量為$\frac{3a}{11}$g（計算結(jié)果可為分數(shù)形式）．
③若裝置中沒有連接儀器B1，這樣測算出的該塑料試樣中氫元素的質(zhì)量與實際值比較將偏大（填“偏小”“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)氫氧化鈣溶液呈現(xiàn)堿性，二氧化碳與其反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和水，判斷溶液pH的變化；
（2）①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； 
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；
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氫元素的質(zhì)量測算結(jié)果．

解答 解：（1）①在實驗室中制備、收集干燥純凈的二氧化碳氣體，裝置的連接順序是：A-C-B-F，要先除雜質(zhì)再干燥；
②若將二氧化碳通入澄清的石灰水中，二氧化碳和石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣和水；溶液的堿性變小，所以溶液的pH變��；
（2）①儀器A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁．D裝置增加的質(zhì)量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，二氧化碳中碳元素的質(zhì)量=ag×$\frac{12}{12+16×2}$×100%=$\frac{3a}{11}$g；
②儀器B₁是吸收氧氣中的水蒸氣，若沒有該裝置，會使儀器B₂增重的質(zhì)量偏大，即水的質(zhì)量增加，因此測算出的該塑料試樣中氫元素的質(zhì)量與實際值比較將偏大．
故答案為：（1）①A；C；B；F；
②減小；
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②$\frac{3a}{11}$； 
③偏大．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．