Question

6．如图所示为实验室常见气体制备、净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）．某化学两个化学实验探究小组的同学欲用他们完成各自的探究实验．

（1）第一组的同学用大理石和稀盐酸反应制取并收集干燥、纯净的二氧化碳，
①所选仪器的连接顺序为A→D→C→G．
②用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
③实验时，二氧化碳中混有的氯化氢气体通入D装置后，D装置中溶液的质量与之前相比会B（填写下列各项序号）．
A．增大     B．减小   C．不变   D．无法判断
（2）第二组的同学查阅资料后得知，现在很多饮料瓶是由PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）塑料制成的，现有一种PET塑料样品（已知：该塑料样品只含C、H、O三种元素），该小组的同学欲以过氧化氢溶液为原料（MnO₂为催化剂）制备氧气，并对该塑料的组成元素进行定量分析探究．实验前检验装置气密性．使该塑料样品在纯氧气中完全燃烧，所选仪器按“A→C₁→E→C₂→B→碱石灰干燥管”的顺序连接，（C₁，C₂为浓硫酸洗气瓶），试回答下列问题：（假设所发成的化学反应都完全进行）
①仪器A中所发生反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②装置C₁的作用是干燥氧气．
③实验测得仪器E的玻璃管中放入的塑料试样质量为w g，塑料试样充分燃烧后，测得仪器C₁质量增加ag，测得仪器C₂质量增重b g．仪器B质量增重n g，则该塑料试样中含氧元素的质量为（w-$\frac{b}{9}$-$\frac{3n}{11}$）g（计算结果可为分数形式）．
④若上述装置中没有连接仪器C₁（其他连接顺序不变），这样测算出的该塑料试样中碳元素的质量与实际值比较将基本一致（填“偏小”“偏大”“基本一致”之一）

Answer 1

分析 （1）①根据实验室用浓盐酸和石灰石制取的二氧化碳中混有氯化氢、水蒸气，硝酸银会与盐酸反应，浓硫酸有吸水性，除去水蒸气需要放在最后，二氧化碳的密度比空气大进行分析；
②根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳进行分析；
③根据二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水进行分析；
（2）①根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气进行分析；
②根据浓硫酸有吸水性，过氧化氢分解生成水和氧气进行分析；
③根据仪器C₂质量增重bg是塑料中氢元素生成的水的质量，仪器B质量增重ng是塑料中碳元素生成的二氧化碳质量，计算出塑料中碳元素、氢元素的质量，然后计算氧元素的质量；
④根据仪器C₁装置是除去过氧化氢分解生成的水蒸气的质量，没有连接仪器C₁，只会影响氢元素的测量，不会影响碳元素的测量进行分析．

解答 解：（1）①石灰石和稀盐酸制取的二氧化碳中混有氯化氢和水蒸气，饱和碳酸氢钠可以吸收氯化氢，浓硫酸有吸水性，所以所选仪器的连接顺序为A→D→C→G；
②碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③每44份质量的二氧化碳和氢氧化钙反应生成100份质量的碳酸钙沉淀和水，所以D装置中溶液的质量与之前相比会减小，故选：B；
（2）①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②浓硫酸有吸水性，过氧化氢分解生成水和氧气，所以装置C₁的作用是：干燥氧气；
③仪器C₂质量增重bg是塑料中氢元素生成的水的质量，仪器B质量增重ng是塑料中碳元素生成的二氧化碳质量，依据元素守恒可知，该塑料试样中含氧元素的质量为：wg-$\frac{2b}{18}$g-$\frac{12n}{44}$g=（w-$\frac{b}{9}$-$\frac{3n}{11}$）g；
④仪器C₁装置是除去过氧化氢分解生成的水蒸气的质量，没有连接仪器C₁，只会影响氢元素的测量，不会影响碳元素的测量．
故答案为：（1）①A→D→C→G；
②CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③B；
（2）①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②干燥氧气；
③（w-$\frac{b}{9}$-$\frac{3n}{11}$）g；
④基本一致．

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．