Question

15．在實驗臺上擺放著供你實驗時選擇的藥品和儀器：藥品：石灰石、二氧化錳、氯酸鉀、鋅粒、過氧化氫溶液、稀鹽酸、稀硫酸．部分儀器如圖所示．

請你完成下列問題：
（1）若在實驗室制備某種氣體過程中要用到儀器酒精燈，則制備該氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（2）利用上述藥品和儀器還可以制備其他氣體，寫出制備其中一種氣體的化學(xué)方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（或Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑），請組裝一套你認(rèn)為最好的制備該氣體的發(fā)生裝置AHL．若要得到干燥的該氣體，可選圖中的I作干燥劑．氣體由導(dǎo)管的A端進(jìn)入．
（3）利用現(xiàn)有條件稍加改進(jìn)，設(shè)計出分離一氧化碳和二氧化氣體的裝置（畫圖或敘述均可），并指明所用藥品．
（4）現(xiàn)稱取12.5g石灰石樣品（假設(shè)樣品中含有的雜質(zhì)不參與反應(yīng)），向其中加入50g足量的稀鹽酸，充分反應(yīng)后，稱得剩余物質(zhì)的質(zhì)量為58.1g，試求樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)給出藥品、儀器及反應(yīng)條件分析制取的氣體，寫出反應(yīng)方程式；
（2）根據(jù)給出藥品、儀器分析制取的氣體，寫出反應(yīng)方程式，組裝成裝置，常用濃硫酸做干燥劑干燥某些氣體，應(yīng)將氣體通入到濃硫酸中；
（3）根據(jù)二氧化碳和一氧化碳的性質(zhì)分析分離的方法、裝置；
（4）根據(jù)碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，減少的質(zhì)量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，據(jù)此求出碳酸鈣的質(zhì)量，即可求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）若在實驗室制備某種氣體過程中要用到儀器酒精燈，由給出的藥品可知；可以利用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣，則制備該氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式是：2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（2）利用上述藥品中的過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，鋅和稀硫酸反應(yīng)可以制備氫氣等，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，利用AHL可組裝成制備該氣體的發(fā)生裝置．若要得到干燥的該氣體，可選圖中的濃硫酸作干燥劑，氣體由導(dǎo)管的A端進(jìn)入．
（3）由于二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)生成了碳酸鈉和水，碳酸鈉與硫酸反應(yīng)生成了二氧化碳；一氧化碳不能與氫氧化鈉．可將氣體通過氫氧化鈉溶液，得到一氧化碳?xì)怏w，再將稀硫酸加入上述溶液中得到二氧化碳?xì)怏w．所以裝置的改造方法是：在J裝置中添加分液漏斗，分液漏斗中加入稀硫酸即可．
（4）生成二氧化碳的質(zhì)量為：12.5g+50g-58.1g=4.4g
設(shè)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100               44
x                 4.4g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{4.4g}$   解得：x=10g
樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{10g}{12.5g}×100%$×100%=80%
故答案為：（1）2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（或Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑），AHL，I，A；（3）在J裝置中添加分液漏斗，分液漏斗中加入稀硫酸．（4）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是80%．

點評 本題主要考查化學(xué)方程式的書寫，實驗裝置的選擇，選擇發(fā)生裝置時，要考慮反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件等因素；選擇收集裝置時，要考慮氣體的水溶性、能否和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、密度、能否和空氣中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等因素．