Question

10．通过化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律．下图是某研究性学习小组设计的几种装置，请分析并回答下列问题：

（1）写出用A装置可制取的气体的化学反应方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（2）B、C两装置都可用作实验室制取O₂、H₂的发生装置，写出用此两装置制取其中一种气体的化学方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）C装置是在B装置基础上增加隔离铜丝网改进而来的，它的优点是可控制反应的发生和停止．在实验室制取CO₂时，若隔离网改用铝丝做成，那么产生的后果是制得的气体不纯，其原因是
2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑（写化学方程式）．
（4）实验室制取二氧化碳一般有以下步骤：①检查装置的气密性；②按要求连接制取装置；③向长颈漏斗中注入盐酸；④收集气体；⑤向大试管内放入石灰石，操作顺序正确的是C
A．①②③④⑤B．②①③④⑤C．②①⑤③④D．③④⑤②①
（6）铜锌合金10g，与100g的稀盐酸恰好完全反应，称的剩余物质的质量为109.8g，求合金中铜的质量．

Answer 1

分析 （1）根据装置A是固体的加热反应，判断制取的气体；并写出相应的化学反应式；
（2）分析装置特点，属于固液常温型，实验室利用过氧化氢溶液分解可用此套装置，并据反应原理书写化学方程式；
（3）分析改进装置C的优点，并根据金属活动性，评价若把“隔离铜丝网”改为铝丝网会对制取二氧化碳产生什么影响；
（4）根据制取二氧化碳的操作步骤和注意事项考虑；
（5）欲求石灰石中碳酸钙的质量分数，需根据化学方程式得出各物质之间的质量比，列出比例式，求出碳酸钙的质量，再根据质量分数公式计算即可．

解答 解：（1）装置A适用于对固体加热而制取气体，试管口无棉花，因此，此装置可用来加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气；方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
（2）装置B、C均适用于固体与液体不需要加热而制取气体的方法，因此在选择此装置制取氧气时，反应的化学方程式只能写过氧化氢分解的反应，而对于制取氢气是用锌和稀硫酸混合制取，反应的方程式分别是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑或Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（3）装置C增加了隔离固体与液体药品的铜丝网，可使固体与液体反应物根据需要随时接触而进行反应，随时分离而停止反应的发生；若把铜丝网改为铝丝网，由于铝能与稀盐酸反应产生氢气，会使所产生的二氧化碳气体中混有氢气而不纯净，反应的方程式是：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；  
（4）制取二氧化碳首先是对装置的连接，接着检查装置的气密性，然后是加入药品，即向反应容器中放人大理石和向漏斗中注入稀盐酸，最后收集气体．正确的顺序是②①⑤③④．
（5）设石灰石中碳酸钙的质量为x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100               44
x                 4.4g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{4.4g}$x=10g
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为：$\frac{10g}{12g}$×100%≈83.3%
答：石灰石中碳酸钙的质量分数为83.3%．
故答案为：（1）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$3O₂↑+2KCl；
 （2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（或Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑）；
 （3）可控制反应的发生和停止；  制得的气体不纯；2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；  
 （4）C；
（5）石灰石中碳酸钙的质量分数为83.3%．

点评 本题主要考查气体制取装置的选择、化学方程式的书写、二氧化碳的制取步骤，以及相关化学反应式的计算等，难度不大，但内容多，同学们在掌握好课本知识的基础上，要仔细阅读题目，细心处理问题．