Question

18．化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)所取得的豐碩成果，是與實(shí)驗(yàn)的重要作用分不開的．結(jié)合下列實(shí)驗(yàn)裝置圖回答問題：

（1）寫出標(biāo)有序號(hào)儀器的名稱①酒精燈，②集氣瓶．
（2）實(shí)驗(yàn)室可選用KMnO₄制氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，可選用的收集裝置是D（填字母），檢驗(yàn)二氧化碳是否收集滿的方法是將燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，證明集滿．
（4）實(shí)驗(yàn)室用B裝置制取O₂時(shí)，反應(yīng)很劇烈，請(qǐng)你提出一條與該實(shí)驗(yàn)有關(guān)的安全注意事項(xiàng)減慢過氧化氫溶液的滴加速度．
（5）某課外小組，用大理石與鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳（大理石中雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)）．甲、乙、丙三同學(xué)分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下（燒杯的質(zhì)量為25.0g）．

	燒杯+鹽酸	大理石	充分反應(yīng)后燒杯+剩余物
甲	75.0g	13.2g	83.8g
乙	75.0g	16.0g	86.6g
丙	95.0g	13.2g	103.8g

若甲、乙、丙三同學(xué)中有一名同學(xué)所取的大理石和鹽酸恰好完全反應(yīng)．計(jì)算大理石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)二氧化碳易溶于水，密度比空氣大，二氧化碳不具有助燃性進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)分液漏斗可以通過控制液體的滴加速度來控制反應(yīng)的速率進(jìn)行分析；
（5）對(duì)比每組實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量，可發(fā)現(xiàn)所得二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量相等，通過分析各位同學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，判斷鹽酸與大理石恰好完全反應(yīng)時(shí)稀鹽酸與大理石的質(zhì)量關(guān)系；利用甲同學(xué)所取的鹽酸與大理石恰好完全反應(yīng)時(shí)所得數(shù)據(jù)，由質(zhì)量守恒定律計(jì)算出反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量；利用二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，計(jì)算反應(yīng)消耗碳酸鈣的質(zhì)量，碳酸鈣質(zhì)量與大理石樣品質(zhì)量的比可計(jì)算大理石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，①是酒精燈，②是集氣瓶；
（2）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↑；
（3）二氧化碳易溶于水，密度比空氣大，二氧化碳不具有助燃性，所以可選用的收集裝置是D，檢驗(yàn)二氧化碳是否收集滿的方法是：將燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，證明集滿；
（4）分液漏斗可以通過控制液體的滴加速度來控制反應(yīng)的速率，所以應(yīng)該減慢過氧化氫溶液的滴加速度；
（5）通過甲、丙兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生4.4g二氧化碳需要13.2g大理石完全反應(yīng)；由甲、乙兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生4.4g二氧化碳需要75.0g-25.0g=50.0g稀鹽酸完全反應(yīng)；由此可判斷，甲同學(xué)所取的鹽酸與大理石恰好完全反應(yīng)；
設(shè)參加反應(yīng)的大理石的質(zhì)量為x
生成二氧化碳的質(zhì)量=75.0g+13.2g-83.8g=4.4g
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
x                     4.4g
 $\frac{100}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=10g
大理石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{10g}{13.2g}$×100%=75.8%．
答：大理石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75.8%．
故答案為：（1）酒精燈，集氣瓶；
（2）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）D，將燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，證明集滿；
（4）減慢過氧化氫溶液的滴加速度；
（5）大理石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75.8%．

點(diǎn)評(píng) 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．