Question

15．如图所示为实验室常见气体制备，净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）．某学校两个化学实验探究小组的同学欲用他们完成各自的探究实验．

（1）第一组的同学以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备、收集干燥纯净的二氧化碳气体，按照要连接仪器，并检验装置的气密性．
①所选仪器的连接顺序为ACEF（填写仪器序号字母）．
②仪器A中，发生反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
③若将二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液中，至恰好完全反应，所得溶液显碱性填“酸性”“碱性”“中性”之一）．
（2）第二组的同学以过氧化氢溶液为原料（MnO₂为催化剂）制备氧气，并对某种塑料的组成元素进行分析探究（资料显示该塑料只含C，H，O三种元素），所选仪器按“A→E₁→D→E₂→B→碱石灰干燥管”的顺序连接，（B₁，B₂为浓硫酸洗气瓶），实验前检验装置气密性．使该塑料试样碎屑在纯氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据（假设发生的化学反应都充分反应），试回答下列问题：
①仪器A中所发生反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
②上述连接中装置B的作用是吸收反应生成的二氧化碳．
③仪器D的玻璃管中放入的塑料试样碎屑质量为Wg，塑料试样充分燃烧后，测得仪器E₂质量增加a g，仪器B质量增加b g，则Wg该塑料试样中含氧元素的质量为（W-$\frac{a}{9}$-$\frac{3b}{11}$）g （计算结果可为分数形式）．
④若装置中没有连接仪器E₁，这样测算出的该塑料试样中氢元素的质量与实际值比较将偏大 （填“偏小”“偏大”“基本一致”之一）．

Answer 1

分析 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；硝酸银溶液除去氯化氢气体，二氧化碳可以用浓硫酸干燥．若将二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液中，至恰好完全反应，所得溶液显碱性，因为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠溶液显碱性；有关的计算要准确，结果后要有单位．

解答 解：（1）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；硝酸银溶液除去氯化氢气体，二氧化碳可以用浓硫酸干燥；若将二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液中，至恰好完全反应，所得溶液显碱性，因为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠溶液显碱性；故答案为：①A→C→E→F  ②CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O ③碱性
（2）如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；氧元素的质量等于塑料的质量减去碳元素的质量，再减去氢元素的质量；若没有E₁，则A中水蒸气进入E₂使a偏大，氢元素质量为$\frac{a}{9}$，故偏大．故答案为：①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑②吸收反应生成的二氧化碳 ③（W-$\frac{a}{9}$-$\frac{3b}{11}$）g；④偏大．

点评 本考点主要考查了气体的干燥和除杂、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．