Question

9．氧气和二氧化碳是两种重要的气体，请根据学过的知识作答：
①工业上用分离液态空气的方法制取氧气，主要是利用了氧气和氮气的沸点 不同．二氧化碳的工业制法与实验室制法都选择了大理石，不仅因为这种原料含有碳酸根（填“钙元素”或“碳酸根”），而且来源非常广泛．

②根据图1所给的仪器回答问题
I．写出仪器名称，a铁架台、b锥形瓶；
II．某同学用A装置制取氧气时发现试管位置太高，不能用外焰加热，该同学应调节图2中的旋钮②（填“①”或“②”或“③”）．
利用改正后的A装置制取氧气，反应的化学方程式：
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，若用装置F收集并粗略测出收集O₂体积，还需在m（填m或n）端接一个量筒以便测出排出的水的体积．G图是硫在氧气中燃烧的实验，观察到的现象是产生蓝紫色火焰，有刺激性气味气体产生，该反应的化学方程式是S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO₂；
III．实验室也能选用D装置作为氧气发生装置，反应的化学方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，为了使反应能保持较平稳地进行，应该采取的措施是控制分液漏斗的活塞，使液体缓缓流入锥形瓶；
IV．B、C、D、E均可作为实验室制备CO₂的发生装置，E装置制备气体的优点是随开随用，随关随停，若用C装置制备CO₂，操作时一定要使长颈漏斗末端插入到液面下，形成液封以免气体从长颈漏斗逸出；若用图3装置排空气法收集CO₂，请在图中用箭头画出气体进出的方向．
V．用足量的石灰石和50克稀盐酸充分完全反应，制得二氧化碳为8.8克．试计算：
50克稀盐酸中所含HCl的物质的量（根据化学方程式列式计算）；
稀盐酸中HCl的质量分数为29.2%．

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．调节图2中的旋钮②，可以在不改变试管倾斜度的情况下降低试管的高度；氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，配平即可因为试管口没有棉花团，所以不能用加热高锰酸钾的方法；气体一定会在水的上方聚集，所以要在n口进，那么水在m口出；硫在氧气中燃烧的实验，观察到的现象是产生蓝紫色火焰，有刺激性气味气体产生，化学方程式是硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫．有关化学方程式的计算要准确．

解答 解：①利用氧气跟氮气的沸点不同来分离液态空气，制取二氧化碳需要的是碳酸根与酸的反应；故答案为：沸点  碳酸根
②Ⅰ铁架台是常用的夹持仪器，锥形瓶是常用的反应容器；故答案为：铁架台  锥形瓶
Ⅱ调节图2中的旋钮②，可以在不改变试管倾斜度的情况下降低试管的高度；氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，配平即可因为试管口没有棉花团，所以不能用加热高锰酸钾的方法；气体一定会在水的上方聚集，所以要在n口进，那么水在m口出；硫在氧气中燃烧的实验，观察到的现象是产生蓝紫色火焰，有刺激性气味气体产生，化学方程式是硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫；故答案为：②2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑     m     产生蓝紫色火焰，有刺激性气味气体产生     S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO₂  
Ⅲ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；使反应能保持较平稳地进行需要控制分液漏斗的活塞，使液体缓缓流入锥形瓶；故答案为：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2 H₂O+O₂↑     控制分液漏斗的活塞，使液体缓缓流入锥形瓶
ⅣE装置是启普发生器，其制备气体的优点是随开随用，随关随停；为形成液封以免气体从长颈漏斗逸出，需要让长颈漏斗末端插入到液面以下       CO₂密度比空气大，用向上排空气法收集 故答案为：随开随用，随关随停；使长颈漏斗末端插入到液面下       
Ⅴ设所含HCl的物质的量x
n（CO₂）=$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
               2                    1               
               x                 0.2mol
$\frac{2}{1}=\frac{x}{0.2mol}$
 x=0.4mol
0.4mol×36.5g/mol÷50×100%=29.2%
故答案为：29.2%

点评 本考点主要考查了仪器的名称、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．