Question

10．如图所示为实验室中常见的气体制备、净化、收集和性质实验的部分仪器，试根据题目要求，回答下列问题：

（1）以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室制备、收集干燥纯净的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置、连接仪器，并检验装置的气密性．
①所选仪器的连接顺序为AGEF（填写仪器序号字母）；
②写出实验室制取二氧化碳的反应方程式CaCO₃+2HC1=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③检验A装置气密性的方法是关闭分液漏斗的活塞，将导管一端放入水中，两手紧贴锥形瓶的外壁，若水中有气泡出现，则装置气密性良好．
（2）生铁和钢都是铁的重要合金，某化学研究小组的同学要证明某生铁样品中含有碳元素，并测定其含碳量，仪器的连接顺序为：A→E→C→D₁→B→D₂，其中仪器A中的药品为双氧水和二氧化锰，现取10g该样品在纯氧中燃烧，请根据题目要求，分析有关数据，回答下列问题：
①请写出装置A中所发生反应的化学方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②其中装置E的作用是吸收氧气中的水蒸气；
③当仪器D₁中出现澄清石灰水变浑浊的现象，则可证明生铁样品中含有碳元素．
当整套装置内的化学反应均完全进行后，经测量仪器D₁增重m₁g，仪器B增重m₂g，仪器D₂质量没有变化，则10g该试样中含碳元素的质量为$\frac{3（{m}_{1}+{m}_{2}）}{11}$g（计算结果可为分数形式）．

Answer 1

分析 根据制备气体需要的仪器以及连接方法、化学方程式的书写、检查装置气密性的方法以及根据化学式的计算进行分析解答即可．

解答 解：（1）①在实验室制备二氧化碳使用的是A装置，收集干燥纯净的二氧化碳气体，需要通过硝酸银溶液除去氯化氢气体，通过浓硫酸干燥，然后使用向上排空气法收集，故填；AGEF；
②实验室制取二氧化碳使用碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故填：CaCO₃+2HC1=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③检验A装置气密性的方法是首先关闭分液漏斗的活塞，然后将导管一端放入水中，两手紧贴锥形瓶的外壁，若水中有气泡出现，则装置气密性良好，故填：关闭分液漏斗的活塞，将导管一端放入水中，两手紧贴锥形瓶的外壁，若水中有气泡出现，则装置气密性良好；
（2）①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②E中的浓硫酸能起到吸收氧气中的水蒸气的作用，故填：吸收氧气中的水蒸气；
③生铁中含有碳元素能燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故填：澄清石灰水变浑浊；
④仪器D₁增重m₁g，仪器B增重m₂g，说明生成的二氧化碳的质量为：（m₁+m₂）g，则碳元素的质量为：$\frac{12}{44}×（{m}_{1}+{m}_{2}）g$=$\frac{3×（{m}_{1}+{m}_{2}）}{11}$g，故填：$\frac{3×（{m}_{1}+{m}_{2}）}{11}$．

点评 本题考查的是有关实验室气体的制取以及性质实验，完成此题，可以依据已有的知识进行．