Question

13．某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并填空．

（1）写出图中仪器a的名称试管．
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．应选择的实验装置是BD（填发生装置和收集装置）．
（3）实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式是2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，若用盛满水的F装置收集氧气，应从导管②（填①或②）通入．
（4）甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是AC（一种即可），你这样组合的依据是固体与固体混合制气体需要加热；甲烷难溶于水．
（5）若F瓶中装的是一定质量的氢氧化钠溶液，则将2.2克CO₂通入该氢氧化钠溶液中，反应恰好完成，此时瓶中溶液的质量为52.2克，求原氢氧化钠溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 试管是常用的反应容器，制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，因此需要加热；甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体，因此能用排水法收集；这样组合的依据是：固体与固体混合制气体需要加热；甲烷难溶于水；有关的计算要准确．

解答 解：（1）试管是常用的反应容器，故答案为：试管；
（2）实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热；二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集；故答案为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；BD；
（3）氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，配平即可；若用盛满水的F装置收集氧气，应从导管短管进入，因为氧气的密度比水小，故答案为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；②；
（4）实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，因此需要加热；甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体，因此能用排水法收集；这样组合的依据是：固体与固体混合制气体需要加热；甲烷难溶于水；故答案为：AC；固体与固体混合制气体需要加热；甲烷难溶于水；
（5）设原氢氧化钠溶液中溶质的质量为x；
CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
44     80
2.2g   x        $\frac{44}{80}=\frac{2.2g}{x}$    x=4g  原氢氧化钠溶液中溶质的质量分数=$\frac{4g}{52.2g-2.2g}×100%=8%$；
答：原氢氧化钠溶液中溶质的质量分数是8%；
故答案为：8%；

点评 本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和有关化学方程式的计算等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．