Question

(8分）某二氧化锰样品中含有杂质炭，为测定该样品中二氧化锰的质量分数，某兴趣小组设计了如下实验方案：在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气，使杂质炭在加热条件下充分反应生成CO₂来进行分析测定。

（1）仪器①的名称是           。如果该实验选择图（一）装置来制取氧气，该反应的化学方程式为                   。
（2）用图（二）装置可用于收集和干燥氧气：若烧瓶充满水来收集氧气，气体应从      （填“a”或“b”，下同）端通入；若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，气体应从      端通入。
（3）图（三）是用干燥纯净的O₂与样品反应来测定二氧化锰质量分数的装置，装置③中装有碱石灰（生石灰与固体氢氧化钠的混合物），其作用是防止空气中    进入②中(填写化学式)。
（4）为验证图（三）中装置②已将CO₂吸收完全，可在装置②与③之间加入图（四）装置进行证明，则图（四）装置中加入的试剂为         （填字母）。
A．NaOH溶液       B．澄清石灰水             C．浓硫酸
（5）称取5.0g二氧化锰样品进行实验，图（三）中装置②反应前后的质量差为1.1g，则样品中二氧化锰的质量分数为                 （填计算结果）。

Answer 1

（1）长颈漏斗     2H₂O₂^MnO2 2H₂O+ O₂↑    （2） a     b      
（3） CO₂ (或CO₂和H₂O)     （4） B        （5） 94%

试题分析：（1）常见仪器的识记，图（一）装置来制取氧气，是采用固体与液体反应，所以该反应的化学方程式为：2H₂O₂^MnO2 2H₂O+ O₂↑
（2）图（二）装置充满水来收集氧气，气体应从a端通入，这样形成压强，把水从b端排出，若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，气体应从b端通入，使气体得到充分的干燥
（3）图（三）是用干燥纯净的O₂与样品反应来测定二氧化锰质量分数的装置，主要是通过氧气与C反应生成二氧化碳，然后用装置②NaOH来充分吸收，通过测量装置②反应前后的质量增量，即反应后生成的二氧化碳质量，故装置③中装有碱石灰（生石灰与固体氢氧化钠的混合物），其作用是防止空气中CO₂ (或CO₂和H₂O) 进入②中，从而使生成二氧化碳的质量偏大，测得的二氧化锰质量分数偏小
（4）要验证二氧化碳，应用澄清石灰水，故选B
（5）根据上面的分析，图（三）中装置②反应前后的质量差为1.1g，即为二氧化碳的质量，再根据化学反应：C + O₂^点燃 CO₂中C与二氧化碳的质量关系，求出C的质量，比例式：12：44=x：1.1g，x=0.3g，故则样品中二氧化锰的质量分数=(5g-0.3g)/5g×100%=94%