Question

10．实验室利用如图实验装置进行有关化学实验，请回答下列问题：

（1）写出图中仪器甲、乙的名称：甲酒精灯，乙烧杯．
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，发生装置可选择图中的A（填标号），该反应的化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑．用充满水的装置C收集氧气，则氧气需从a （填“a”或“b”）端通入．
（3）实验室制取二氧化碳的化学方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O，用装置C收集二氧化碳，验满时，燃着的木条应放在a （填“a”或“b”）端，检验二氧化碳的试剂是澄清石灰水或Ca（OH）₂溶液．
（4）对上述制取二氧化碳实验后的固液残留物进行过滤，应选择图中D（填标号）装置，过滤时玻璃棒的作用是引流．
（实验探究）固液残留物过滤后的废液成份是什么？
（5）小明同学用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，发现试纸变红，则溶液显酸性（填“酸性”、“碱性”）．为使废液呈中性，并制得纯净的CaCl₂溶液，则应使用下列C种物质（填序号）：
A．生石灰粉末B．消石灰乳C．粉碎的石灰石D．纯碱粉末
（6）小华同学则用如图的方案，制取纯净的碳酸钙并测定反应最后的溶液中Na₂CO₃质量分数．

①对固、液混合物进行过滤、蒸发，蒸发过程中玻璃棒不断搅拌的目的是防止局部温度过高，造成液滴飞溅，待蒸发皿中出现多量固体时，停止加热．
②取蒸发后的样品7.5g，进行如图操作：

则：样品中碳酸钠的质量分数是多少？（计算结果精确到0.1%）（写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）熟记仪器的名称；
（2）根据反应原理以及氧气的性质来分析；
（3）根据实验室制取二氧化碳需要的药品是大理石或石灰石和稀盐酸写出制取二氧化碳的化学方程式；二氧化碳密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧；澄清的石灰水常用作检验二氧化碳的试剂分析作答．
（4）图示过滤装置是D，玻璃棒在实验中起引流的作用；
（5）根据试纸的变色情况以及物质的性质来分析；
（6）运用蒸发时的注意事项解答；利用化学方程式进行计算．

解答 解：（1）甲是酒精灯，乙是烧杯；故填：酒精灯；烧杯；
（2）如果用氯酸钾制氧气就需要加热，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，氧气的密度比水小，所以短管进氧气；故答案为：A；2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；a；
（3）实验室制取二氧化碳需要的药品是大理石或石灰石和稀盐酸，反应的方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+2H₂O+CO₂↑．二氧化碳密度比空气大，用装置F收集二氧化碳，验满时，燃着木条应放在a端；澄清的石灰水常用作检验二氧化碳的试剂；反应的方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+2H₂O+CO₂↑．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；a；澄清石灰水或Ca（OH）₂溶液；
（4）图示过滤装置是D，玻璃棒在实验中起引流的作用；故填：D；引流；
（5）蘸取溶液滴在pH试纸上，发现试纸变红，则溶液显酸性；为使废液呈中性，并制得纯净的CaCl₂溶液，可加入粉碎的石灰石直到不再产生气泡为止，故填：酸性；C；
（6）①蒸发操作中玻璃棒搅拌的目的是防止因局部温度过高造成液滴飞溅，当蒸发皿中出现较多固体，停止加热．故填：防止局部温度过高，造成液滴飞溅；多量固体；
②解：设该样品中碳酸钠的质为x
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
106         100
 x          5.0g
$\frac{106}{100}=\frac{x}{5.0g}$
x=5.3g
样品中碳酸钠的质量分数为：$\frac{5.3g}{7.5g}×100%=70.7%$
答：该样品中碳酸钠的质量分数为70.7%．

点评 明确实验室制取氧气、二氧化碳的反应原理、收集方法，及过滤实验操作等知识，即可结合题意顺利解答．