Question

10．某二氧化锰样品中含有杂质炭，为测定该样品中二氧化锰的质量分数，某兴趣小组设计了如下实验方案：在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气，使杂质炭在加热条件下反应生成CO₂来进行分析测定．

（1）仪器①的名称是长颈漏斗．如果该实验选择图（一）装置来制取氧气，则所反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）检查图（一）装置气密性的方法是封闭右端管口，向长颈漏斗中加水，当长颈漏斗中形成一段稳定的水注，说明装置气密性良好
（3）用图（二）装置可用于干燥氧气，应在烧瓶中装入浓硫酸（填试剂名称）进行干燥气体，气体应从b（“a”或“b”）端通入．

（4）图（三）是用干燥纯净的O₂与样品反应来测定二氧化锰质量分数的装置，装置③中装有 碱石灰，其作用是防止空气中的二氧化碳进入②中，影响测定结果．
（5）为验证图（三）中装置②已将CO₂吸收完全，可在装置②与③之间加入图（四）装置进行证明，则图（四）装置中加入的试剂为_B（填字母）．
A．NaOH溶液　　　  B．澄清石灰水　　　C．浓硫酸
（6）取50克3.4%的过氧化氢溶液充分反应，能生成氧气多少克？

Answer 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，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气进行分析；
（2）根据装置的内外压强差进行检验；
（3）根据干燥就意味着是浓硫酸，因为浓硫酸具有吸水性，洗气应该是长进短出进行分析；
（4）根据题目信息（使杂质炭在加热条件下反应生成CO₂来进行分析测定）可知，二氧化碳的测定对实验很重要．因为空气也有二氧化碳．所以要消除空气中二氧化碳对实验的影响；
（5）根据二氧化碳和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀进行分析；
（6）根据化学方程式和过氧化氢的质量进行计算．

解答 解：（1）由装置可知，仪器仪器①的名称是长颈漏斗，本装置适用于固体物质与液体反应制取气体，因此选择该装置制取氧气时，应选择过氧化氢催化分解的反应，化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）检查图（一）装置气密性的方法是：封闭右端管口，向长颈漏斗中加水，当长颈漏斗中形成一段稳定的水注，说明装置气密性良好；
（3）干燥就意味着是浓硫酸，因为浓硫酸具有吸水性，洗气应该是长进短出，所以应在烧瓶中装入浓硫酸进行干燥气体，气体应从b端通入；
（4）根据题目信息（在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气，使杂质炭在加热条件下反应生成CO₂来进行分析测定）可知，本实验是通过计算二氧化碳的质量测定质量分数的，所以必须排除空气中的二氧化碳的干扰；二氧化碳可以和碱石灰反应；故答案为：防止空气中的二氧化碳进入②中，影响测定结果；
（5）检验二氧化碳常用方法就是通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，说明是二氧化碳，故选：B；
（6）设生成氧气的质量为x
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
68               32
50g×3.4%        x
$\frac{68}{50g×3.4%}$=$\frac{32}{x}$
x=0.8g
故答案为：（1）长颈漏斗，2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）封闭右端管口，向长颈漏斗中加水，当长颈漏斗中形成一段稳定的水注，说明装置气密性良好；
（3）浓硫酸，b；
（4）防止空气中的二氧化碳进入②中，影响测定结果；
（5）B；
（6）生成氧气的质量为0.8g．

点评 通过本题使学生学会设计实验测定某种物质的质量分数，并且能够计算质量分数．