Question

19．如圖所示為實驗室中常見的氣體制備、凈化、收集和性質實驗的部分儀器．試根據題目要求，回答下列問題：

（1）若以石灰石和稀鹽酸為原料，在實驗室中制備并收集一瓶干燥純凈的二氧化碳氣體．
①所選儀器的連接順序為AGEF （填寫儀器序號字母）．
②請寫出裝置A中所發(fā)生反應的化學方程式CaCO₃+2HC1=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
③檢驗集氣瓶中二氧化碳氣體已收集滿的方法是拿一根燃著的木條放到集氣瓶口，木條立即熄滅，說明二氧化碳氣體已集滿．
（2）生鐵和鋼都是鐵的重要合金．某化學研究小組的同學要證明某生鐵樣品中含有碳元素，并測定其含碳量，儀器的連接順序為：A→E→C→D₁→B→D₂．其中儀器A中的藥品為雙氧水和二氧化錳．現取10g該樣品在純氧中燃燒．請根據題目要求，分析有關數據，回答下列問題：
①請寫出裝置A中所發(fā)生反應的化學方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②其中裝置E的作用是吸收水蒸氣．
③當儀器D₁中出現澄清石灰水變渾濁的現象，則可證明生鐵樣品中含有碳元素．
④當整套裝置內的化學反應均完全進行后，經測量儀器D₁增重m₁g，儀器B增重m₂g，儀器D₂質量沒有變化，則10g該試樣中含碳元素的質量為$\frac{3（m_{1}+m_{2}）}{11}$g（計算結果可為分數形式）．

Answer 1

分析 （1）實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳，反應不需要加熱，大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣，能和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳； 
二氧化碳不能燃燒，不支持燃燒；
（2）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；   
濃硫酸具有吸水性，可以用來干燥氫氣、氧氣、二氧化碳等氣體；
二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
根據裝置質量變化的情況可以計算該試樣中含碳元素的質量．

解答 解：（1）①所選儀器的連接順序為：通過A裝置制取的二氧化碳導入G裝置中除去氯化氫氣體，再通過E裝置除去水蒸氣，最后通過F裝置利用向上排空氣法收集到干燥的二氧化碳氣體；
②裝置A中所發(fā)生反應的化學方程式為：CaCO₃+2HC1=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③檢驗集氣瓶中二氧化碳氣體已收集滿的方法是：拿一根燃著的木條放到集氣瓶口，木條立即熄滅，說明二氧化碳氣體已集滿．
故填：AGEF；CaCO₃+2HC1=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；拿一根燃著的木條放到集氣瓶口，木條立即熄滅，說明二氧化碳氣體已集滿．
（2）①裝置A中所發(fā)生反應的化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②其中裝置E的作用是吸收水蒸氣；
③當儀器D₁中出現澄清石灰水變渾濁的現象，則可證明生鐵樣品中含有碳元素；
④經測量儀器D₁增重m₁g，儀器B增重m₂g，儀器D₂質量沒有變化，說明生成二氧化碳的質量為：m₁g+m₂g，
則10g該試樣中含碳元素的質量為：（m₁g+m₂g）×$\frac{12}{44}$×100%=$\frac{3（m_{1}+m_{2}）}{11}$，
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；吸收水蒸氣；澄清石灰水變渾濁；$\frac{3（m_{1}+m_{2}）}{11}$．

點評 實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．