Question

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：利用如图实验装置，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的下端插在液面下是为了防止________，如果该实验选择甲装置来制取氧气，则反应的化学方程式为________．
（2）丙是用干燥纯净的O₂与样品反应来测定二氧化锰质量分数的装置，仪器③中装有碱石灰，其作用是________．
（3）为验证装置丙中②已将CO₂吸收完全，可在②与③之间加入丁装置进行证明，则丁装置中加入的试剂为________
A．浓盐酸　　B．澄清石灰水　　C．烧碱溶液　D．浓硫酸
（4）称取8g二氧化锰样品进行实验，丙中装置②反应前后的质量差为1.1g，计算样品中二氧化锰的质量分数为多少？

Answer 1

解：（1）为防止生成的气体从长颈漏斗逸出，长颈漏斗下端应伸入液面以下；本装置适用于固体物质与液体反应不需加热制取气体，因此选择该装置制取氧气时，应选择过氧化氢分解的反应；
故答案为：
产生的气体从长颈漏斗逸散到空气中，2H₂O₂ 2H₂O+O₂↑；
（2）丙装置中仪器②用来吸收反应所产生的二氧化碳气体，如果该装置直接与外界大气相连，则会因吸收空气中的二氧化碳而使测定结果出现较大偏差，因此连接仪器③用来吸收空气中的二氧化碳，防止空气中二氧化碳与仪器②中溶液发生反应；
故答案为：吸收空气中的二氧化碳，使实验数据更准确；
（3）检验二氧化碳气体，应使用澄清石灰水，因此在丁装置内应放入澄清石灰水；
故选B；
（4）解：设样品中二氧化锰的质量分数为x%．
C+O₂CO₂
12 44
8 g×（1-x%） 1.1 g
=
解得x%=96.25%
答：样品中二氧化锰的质量分数为96.25%．
分析：（1）根据装置的用途分析长颈漏斗伸入液面以下的原因，并判断使用该装置制取氧气时的反应方程式；
（2）根据实验目的，分析碱石灰的作用；
（3）验证二氧化碳用澄清的石灰水；
（4）利用化学方程式，由生成气体的质量计算参加反应的碳的质量，进而求出药品中二氧化锰的质量分数．
点评：本题考查知识综合而全面，解题时分析探究过程中各装置的作用，理清探究思路，并根据探究思路逐步进行分析，才能找出解决问题的方法．