Question

某二氧化錳樣品中含有雜質炭，為測定該樣品中二氧化錳的質量分數(shù)，某興趣小組進行了如下實驗，在一定的樣品中通入干燥純凈的氧氣，使雜質炭在加熱條件下反應生成CO₂來進行分析測定．

（1）該實驗可選擇圖（一）裝置來產(chǎn)生所需氧氣．如果要產(chǎn)生平穩(wěn)的氧氣氣流，可將儀器①換成

 

．
（2）用圖（二）裝置收集或干燥氧氣．若在燒瓶內(nèi)裝入濃硫酸來干燥，則氣體應從

 

端通入．
（3）裝置③中裝有堿石灰，其作用是

 

．
（4）為了驗證裝置②已將CO₂吸收完全，可在裝置②和裝置③之間加入圖（四）裝置進行證明，則圖（四）中加入的試劑是

 

．
（5）稱取5.0g二氧化錳樣品進行試驗，圖（三）玻璃管中的前后質量差為1.1g，則樣品中的二氧化錳的質量分數(shù)為

 

．
（6）實驗完成后，待圖（三）玻璃管中的固體冷卻至室溫后，將該固體投入到過氧化氫溶液中，立即有大量的氣泡產(chǎn)生，寫出該反應的方程式：

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,氣體的干燥（除水）,實驗室制取氧氣的反應原理,碳的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)發(fā)生裝置的選擇條件即可．
（2）干燥就意味著是濃硫酸，因為濃硫酸具有吸水性．
（3）由題目信息（使雜質炭在加熱條件下反應生成CO₂來進行分析測定）可知，二氧化碳的測定對實驗很重要．因為空氣也有二氧化碳．所以要消除空氣中二氧化碳對實驗的影響．
（4）檢驗二氧化碳常用試劑就是澄清石灰水．
（5）利用化學方程式進行計算，代入質量分數(shù)的計算公式即可．
（6）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，寫出反應的化學方程式即可．

解答：解：
（1）該實驗可選擇圖（一）裝置來產(chǎn)生所需氧氣．如果要產(chǎn)生平穩(wěn)的氧氣氣流，可將儀器①換成分液漏斗；
（2）干燥是一個關鍵詞，說明需要填寫一種吸水性物質，濃硫酸具有吸水性；故答案為：b；
（3）根據(jù)題目信息（在一定量的樣品中通入干燥純凈的氧氣，使雜質炭在加熱條件下反應生成CO₂來進行分析測定）可知，本實驗是通過計算二氧化碳的質量測定質量分數(shù)的，所以必須排除空氣中的二氧化碳的干擾；二氧化碳可以和堿石灰反應；故答案為：防止空氣中的二氧化碳進入②中，影響測定結果．
（4）檢驗二氧化碳常用方法就是通入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，說明是二氧化碳．故答案為：澄清石灰水．
（5）根據(jù)題干信息可知，圖（三）中裝置②反應前后的質量差1.1g就是二氧化碳的質量．
設碳的質量是x，
C+O₂

點燃  .

CO₂
12        44
x        1.1g
即：

12

44

=

x

1.1g

，得：x═0.3g
碳的質量分數(shù)═

0.3g

5.0g

×100%═6%；故二氧化錳的質量分數(shù)就是94%．
（6）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應的化學方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
故答案為：
（1）分液漏斗；（2）b；（3）防止空氣中的二氧化碳進入②中，影響測定結果．
（4）澄清石灰水．（5）94%．（6）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．

點評：通過本題使學生學會設計實驗測定某種物質的質量分數(shù)，并且能夠計算質量分數(shù)．