Question

某二氧化錳樣品中含有雜質炭，為測定該樣品中二氧化錳的質量分數，某興趣小組設計了如下實驗方案：在一定量的樣品中通入干燥純凈的氧氣，使雜質炭在加熱條件下反應生成CO₂來進行分析測定．

（1）如果該實驗選擇圖（一）裝置來制取氧氣，則所用藥品為

 

（填化學式），反應的化學方程式為

 

．
（2）用圖（二）裝置可收集和干燥氧氣：若燒瓶充滿水來收集氧氣，氣體應從

 

（填“a”或“b”，下同）端通入；若在燒瓶內裝入濃硫酸進行干燥氣體，氣體應從

 

端通入．
（3）圖（三）是用干燥純凈的O₂與樣品反應來測定二氧化錳質量分數的裝置，裝置③中裝有堿石灰，其作用是

 

．
（4）為驗證圖㈢中裝置②已將CO₂吸收完全，可在裝置②與③之間加入圖（四）裝置進行證明，則圖㈣裝置中加入的試劑為

 

（填字母）．
A． NaOH溶液；B．澄清石灰水；C．濃硫酸
（5）稱取5.0 g二氧化錳樣品進行實驗，圖㈢中裝置②反應前后的質量差為1.1 g，則樣品中二氧化錳的質量分數為

 

（填計算結果）．

Answer 1

分析：（1）該圖的發生裝置適用天固體與液體在常溫下反應制取氣體，所以用該裝置制取氧氣時應選擇過氧化氫分解的反應進行氧氣的制取；
（2）分析特別裝置的使用方法，說明使用該裝置進行排水收集氣體的連接方法；
（3）堿石灰為氫氧化鈉和氧化鈣的混合物，既能吸收水分也能吸收空氣中的二氧化碳；
（4）檢驗混合氣體是否還含有二氧化碳，所以選擇現象明顯的石灰水；
（5）分析裝置質量差出現的原因，得出二氧化碳的質量，根據變化前后元素質量不變，求出混合粉末中木炭質量，再計算二氧化碳質量，最后用二氧化碳質量與混合粉末質量比，求出粉末中二氧化錳的質量分數．

解答：解：（1）過氧化氫分解制取氧氣所需的藥品有：過氧化氫和二氧化錳；反應生成水和氧氣；
故答：H₂O₂、MnO₂；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
（2）排水法收集氣體，是利用生成的氣體使裝置內壓強升高而把水從瓶中排出；氣體聚集在容器上部，a端進氣使氣體無法逸出而瓶內壓強增大，水從b端排出；
故選A，b；
（3）堿石灰既可以吸收水分也可以吸收二氧化碳氣體；為防止氫氧化鈉溶液吸收空氣中二氧化碳影響探究結果，因此在本裝置中，增加裝有堿石灰的干燥管③，用來吸收空所中二氧化碳，減少對實驗結果的影響；
故答：吸收空氣中的二氧化碳
（4）為檢驗裝置②中排出氣體是否含有二氧化碳以檢驗二氧化碳被完全吸收，可在裝置②與③之間加入澄清石灰水，澄清石灰水不變渾濁，可以說明二氧化碳被全部吸收；
故選B；
（5）圖㈢中用來吸收產生的二氧化碳的裝置②反應前后的質量差為1.1 g，
所以增重的量即為吸收的二氧化碳的量，即吸收了二氧化碳質量為1.1g，
其中含C元素質量=1.1g×

12

44

×100%=0.3g，即混合粉末中含有0.3g木炭粉，
則含有黑色二氧化錳的質量分數=

5g-0.3g

5g

×100%=94%
故答：94%．

點評：分析探究過程中各裝置的作用，理清探究思路，根據探究思路逐步進行分析，找出符合探究思路的解決問題的方法．