题目内容

18.化学是一门以实验为基础的科学,化学所取得的丰硕成果,是与实验的重要作用分不开的.结合下列实验装置图回答问题:

(1)写出标有序号仪器的名称①酒精灯,②集气瓶.
(2)实验室可选用KMnO4制氧气,反应的化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑.
(3)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,可选用的收集装置是D(填字母),检验二氧化碳是否收集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,证明集满.
(4)实验室用B装置制取O2时,反应很剧烈,请你提出一条与该实验有关的安全注意事项减慢过氧化氢溶液的滴加速度.
(5)某课外小组,用大理石与盐酸反应制取二氧化碳(大理石中杂质不与盐酸反应).甲、乙、丙三同学分别进行实验,实验数据如下(烧杯的质量为25.0g).
烧杯+盐酸大理石充分反应后烧杯+剩余物
甲75.0g13.2g83.8g
乙75.0g16.0g86.6g
丙95.0g13.2g103.8g
若甲、乙、丙三同学中有一名同学所取的大理石和盐酸恰好完全反应.计算大理石中碳酸钙的质量分数.(计算结果精确到0.1%).

分析 (1)根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析;
(2)根据高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气进行分析;
(3)根据二氧化碳易溶于水,密度比空气大,二氧化碳不具有助燃性进行分析;
(4)根据分液漏斗可以通过控制液体的滴加速度来控制反应的速率进行分析;
(5)对比每组实验所产生二氧化碳的质量,可发现所得二氧化碳气体质量相等,通过分析各位同学实验数据,判断盐酸与大理石恰好完全反应时稀盐酸与大理石的质量关系;利用甲同学所取的盐酸与大理石恰好完全反应时所得数据,由质量守恒定律计算出反应生成二氧化碳的质量;利用二氧化碳的质量,根据反应的化学方程式,计算反应消耗碳酸钙的质量,碳酸钙质量与大理石样品质量的比可计算大理石中碳酸钙的质量分数.

解答 解:(1)通过分析题中所指仪器的作用可知,①是酒精灯,②是集气瓶;
(2)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)二氧化碳易溶于水,密度比空气大,二氧化碳不具有助燃性,所以可选用的收集装置是D,检验二氧化碳是否收集满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,证明集满;
(4)分液漏斗可以通过控制液体的滴加速度来控制反应的速率,所以应该减慢过氧化氢溶液的滴加速度;
(5)通过甲、丙两同学的实验数据,产生4.4g二氧化碳需要13.2g大理石完全反应;由甲、乙两同学的实验数据,产生4.4g二氧化碳需要75.0g-25.0g=50.0g稀盐酸完全反应;由此可判断,甲同学所取的盐酸与大理石恰好完全反应;
设参加反应的大理石的质量为x
生成二氧化碳的质量=75.0g+13.2g-83.8g=4.4g
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100                   44
x                     4.4g
 $\frac{100}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=10g
大理石中碳酸钙的质量分数为:$\frac{10g}{13.2g}$×100%=75.8%.
答:大理石中碳酸钙的质量分数为75.8%.
故答案为:(1)酒精灯,集气瓶;
(2)2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)D,将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,证明集满;
(4)减慢过氧化氢溶液的滴加速度;
(5)大理石中碳酸钙的质量分数为75.8%.

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.

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