Question

18．根据如图回答问题．

（1）实验室常用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，该反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．应选用的发生装置是（填字母，下同）B． 检验二氧化碳是否收集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明已集满．
（2）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，若选择A和D装置制取并收集氧气，则要对A装置进行的改进是在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，证明氧气已收集满的方法是将带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃说明收集满了．
（3）计算：为了了解某大理石样品的纯度，现取50g进行高温加热，反应后质量是32.4g，求该大理石样品中的纯度．

Answer 1

分析 （1）根据实验室中制取二氧化碳的反应原理和反应条件来选择反应的发生装置，根据二氧化碳的密度及水溶性来选择收集装置；由二氧化碳的化学性质确定其验满方法．
（2）高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，结合收集氧气的时机、操作注意事项，进行分析解答．
（3）根据碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，反应前后固体的质量差即为分解所放出二氧化碳的质量，由二氧化碳质量计算出50g大理石中所含碳酸钙的质量，碳酸钙质量与大理石质量比可计算其中碳酸钙的质量分数．

解答 解：（1）实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，属于固液常温型，同时生成氯化钙、水，反应的化学方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．所以应该选择B装置来制取二氧化碳气体；二氧化碳密度比空气大，能溶于水，所以应该选择D装置来收集二氧化碳．检验二氧化碳是否收集满时，将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明已集满．故填：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；B；将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明已集满；
（2）高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．用加热高锰酸钾制氧气，试管口要有一团棉花，其作用是防止高锰酸钾粉末进入导管．证明氧气已收集满的方法是：将带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃说明收集满了；故填：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管；将带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃说明收集满了；
（3）根据质量守恒定律，50g大理石高温加热完全反应后放出二氧化碳的质量=50g-32.4g=17.6g
设其中碳酸钙的质量为x
CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
 100                       44
   x                        17.6g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{17.6g}$
x=40g
大理石中碳酸钙的质量分数=$\frac{40g}{50g}$×100%=80%
答：该大理石样品中碳酸钙的质量分数为80%．

点评 能灵活应用装置的选取方法分析解答是解决问题的关键因素，此外，正确书写方程式，了解氧气的验满方法等知识也才能正确解答该类习题．