Question

根据下列实验装置示意图，请回答下列问题：

（1）写出标号①的仪器名称：①______；
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O₂的化学方程式为______；收集O₂的装置可选择______（填字母）．完全反应后的固体残渣，通过以下四步实验操作可回收得到较纯净的二氧化锰（残渣中只有二氧化锰难于水）．正确操作的先后顺序是______（填写选项符号）．a．烘干　　　 b．溶解　　　　　c．过滤　　　　d．洗涤
分离得到的二氧化锰在反应前后______保持不变．
（3）在实验室用大理石和稀盐酸制取CO₂的实验装置中，F装置相对于B装置具有的优点是______；图G所示装置可用来测量生成CO₂的体积，其中在水面上放一层植物油的目的______；请在图G方框内补充的仪器，完成测量生成CO₂的体积装置 （用黑色水笔画图）．取25克大理石与足量的稀盐酸完全反应，收集到二氧化碳为8.8克，求参加反应的碳酸钙为多少摩尔？并求该大理石中碳酸钙的质量分数？（杂质不与酸反应）（写出计算过程）______．

Answer 1

解：（1）图中所示的①为长颈漏斗；
（2）氯酸钾制分解产生了氧气和氯化钾，可以据此写出该反应的化学方程式；根据氧气的密度的比空气大并且难溶于水，所以可以用排水法或是向上排空气法收集氧气，即图中的C或D装置，二氧化锰在该反应中充当的是催化剂，所以反应前后的质量和化学性质保持不变，根据二氧化锰不能溶于水，所以在回收二氧化锰时应该先溶解，然后过滤，再洗涤去表面可能附着的氯化钾溶液，最后烘干即可得到较纯的二氧化锰；
（3）F装置是类启普发生器，所以可以随时的终止或是开始反应，便于操作；通过G装置来测定生成的二氧化碳的体积进而求算出二氧化碳的质量，所以为了防止二氧化碳溶于水，而在G装置中的水面上放上一层植物油，同时二氧化碳应该从短管进入，以防止二氧化碳溶于水，从而把水排出；根据二氧化碳的质量结合化学方程式可以求算出碳酸钙的质量分数；其中二氧化碳的物质的量为：n（CO₂）=8.8g÷44g/mol=0.2mol；
设反应需消耗碳酸钙的物质的量为x，其质量为m
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
1 1
x 0.2mol

x=0.2mol
m（CaCO₃）=0.2mol×100g/mol=20g；
所以碳酸钙的质量分数=×100%=80%．
答：参加反应的碳酸钙为0.2摩尔，该大理石中碳酸钙的质量分数为80%．
故答案为：（1）长颈漏斗；
（2）2KClO₃2KCl+3O₂↑；C或D；bcda；质量和化学性质；
（3）F装置可以随时控制反应的发生或停止； 防止二氧化碳溶于水并与水反应；
0.2mol；80%．
分析：（1）直接写出仪器的名称；
（2）氯酸钾制分解产生了氧气和氯化钾，可以据此写出该反应的化学方程式；根据氧气的密度和水溶性来选择收集方法和装置，二氧化锰在该反应中充当的是催化剂，所以反应前后的质量和化学性质保持不变，根据二氧化锰不能溶于水的性质来进行回收二氧化锰；
（3）F装置是类启普发生器，所以可以根据启普发生器的优点来解答，同时根据二氧化碳能够溶于水的性质来完成解答，并将G中的图补充完整．
点评：了解常用仪器的使用，掌握常用气体的发生和收集装置及选取方法能够根据反应条件和反应物的状态来选择发生装置，能够根据气体的密度和水溶性来选择收集方法．