Question

7．如图所示为实验室中常见气体制备、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活动小组的同学欲用它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．（提示：挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）
①所选仪器的连接顺序为ACBF（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+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
③检验集气瓶中气体是否为二氧化碳的具体方法倒入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则收集到的气体为二氧化碳．
（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，并对某种尼龙材料的组成元素进行分析探究．资料显示该尼龙材料只含C、H、N三种元素，所选仪器按“A→B₁→E→B₂→D→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仪器E的玻璃管中放入的尼龙试样碎屑质量为3.5g，塑料试样充分燃烧后，测得仪器B₂质量增加3.6g，则该塑料试样中H元素的质量分数为11.4%．（结果保留一位小数）．
③若装置中没有连接仪器B₁，这样测算出的该塑料试样中H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 （1）①根据实验室用浓盐酸和石灰石制取的二氧化碳中混有氯化氢、水蒸气，硝酸银会与盐酸反应，浓硫酸有吸水性，除去水蒸气需要放在最后，二氧化碳的密度比空气大进行分析；
②根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳进行分析；
③根据二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水进行分析；
（2）①根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气进行分析；
②根据浓硫酸具有吸水性，仪器B₂质量增加3.6g就是水的质量，依据水中氢元素的质量分数计算出氢元素的质量，然后计算氢元素的质量分数；
③根据仪器B₁是吸收过氧化氢分解生成的水，没有连接仪器B₁时，仪器B₂吸收的水的质量会偏大，测算出的该塑料试样中H元素的质量与实际值比较将偏大进行分析．

解答 解：（1）①实验室用浓盐酸和石灰石制取的二氧化碳中混有氯化氢、水蒸气，硝酸银会与盐酸反应，浓硫酸有吸水性，除去水蒸气需要放在最后，二氧化碳的密度比空气大，所以所选仪器的连接顺序为ACBF；
②碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以检验集气瓶中气体是否为二氧化碳的具体方法是：倒入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则收集到的气体为二氧化碳；
（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，化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②浓硫酸具有吸水性，仪器B₂质量增加3.6g就是水的质量，该塑料试样中H元素的质量分数为：$\frac{\frac{2}{18}×3.6g}{3.5g}$×100%=11.4%；
③仪器B₁是吸收过氧化氢分解生成的水，没有连接仪器B₁时，仪器B₂吸收的水的质量会偏大，测算出的该塑料试样中H元素的质量与实际值比较将偏大．
故答案为：（1）①ACBF；
②CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③倒入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则收集到的气体为二氧化碳；
（2）①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②11.4%；
③偏大．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．