Question

4．利用如图所示装置探究制取气体的原理、方法．

①写出仪器名称：a酒精灯，b集气瓶．
②用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O₂，反应的化学方程式为2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，选用D装置收集氧气，其原因是氧气不易溶于水；用二氧化锰和双氧水混合制氧气时，不能（填“能”或“不能”）用B装置，理由是二氧化锰是粉末．
③实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取一瓶易溶于水密度比空气小的氨气（NH₃），应选择的装置组合是AF （填图编号）．
④实验室也可用图B装置制取二氧化碳．相对于C，装置B的优点是能使反应随时进行或停止．
若用装置G来收集二氧化碳，气体应该从c端（填“c”或“d”）通入．
⑤某同学欲测定大理石中碳酸钙的质量分数．称取13.5g大理石与50.0g稀盐酸恰好反应（假设杂质不与盐酸反应，忽略盐酸的挥发），数据如下表．

反应时间t/s	t0	t1	t2	t3	t4	t5	t6
气体质量m/g	0	0.8	1.1	2.2	4.4	4.4	4.4m

根据实验数据回答下列问题：
Ⅰ．当反应时间为t₆时，对应的气体质量m为4.4g；
Ⅱ．反应生成二氧化碳的物质的量为0.1 mol；
Ⅲ．计算大理石中碳酸钙的质量分数是74.1%（通过化学方程式计算，结果精确到0.1%）；
Ⅳ．所用盐酸的质量分数14.6%（结果精确到0.1%）．

Answer 1

分析 ①要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；
②氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气； 
氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；
③根据制取气体的反应物状态、反应条件、气体的性质可以选择发生装置和收集装置；
④不同的实验装置，功能不同；
二氧化碳的密度比空气大；
⑤根据表中提供的数据可以进行相关方面的计算．

解答 解：①a是酒精灯，常用作热源；b是集气瓶，常用来收集气体．
故填：酒精灯；集气瓶．
②用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O₂，反应的化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
选用D装置收集氧气，其原因是氧气不易溶于水；
用二氧化锰和双氧水混合制氧气时，不能用B装置，理由是二氧化锰是粉末．
故填：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；氧气不易溶于水；不能；二氧化锰是粉末．
③实验室用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气时，应选择的发生装置是A；
因为氨气能够溶于水，不能用排水法收集，密度比空气小，可以用向下排空气法收集，即用F装置收集．
故填：AF．
④实验室也可用图B装置制取二氧化碳．相对于C，装置B的优点是能使反应随时进行或停止；
若用装置G来收集二氧化碳，由于二氧化碳密度比空气大，气体应该从c端通入．
故填：能使反应随时进行或停止；c．
⑤
Ⅰ．当反应时间为t₆时，对应的气体质量m为4.4g；
故填：4.4．
Ⅱ．反应生成二氧化碳的物质的量为：4.4g÷44g/mol=0.1mol；
故填：0.1．
Ⅲ．设碳酸钙质量为x，稀盐酸中氯化氢质量为y，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
 100   73             44
  x    y             4.4g
$\frac{100}{x}$=$\frac{73}{y}$=$\frac{44}{4.4g}$，
x=10g，y=7.3g，
大理石中碳酸钙的质量分数为：$\frac{10g}{13.5g}$×100%=74.1%，
故填：74.1%．
Ⅳ．所用盐酸的质量分数为：$\frac{7.3g}{50.0g}$×100%=14.6%．
故填：14.6%．

点评 本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．