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：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（测定均为安全范围内）．

（1）仪器①的名称是______．如果该实验选择图㈠装置来制取氧气，则该装置中发生反应的方程式为______．
（2）用图㈡装置可收集和干燥氧气：若烧瓶充满水来收集氧气，气体应从______（填“a”或“b”，下同）端通入；若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，气体应从______端通入．
（3）为验证图㈢中装置②己将CO₂吸收完全，可在装置②与③之间加入图㈣装置进行证明，则图㈣装置中加入的试剂为______（填字母）．
A．NaOH溶液　　　　B．澄清石灰水　　　 C．浓硫酸
（4）图㈢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，装置③中装有碱石灰（即氧化钙和氢氧化钠固体混合物），其作用是______．
（5）称取5.0g二氧化锰样品进行实验，图㈢中装置②反应前后的质量差为1.1g，则样品中二氧化锰的质量分数为______（填计算结果）．

Answer 1

解：（1）仪器①长颈漏斗，图㈠装置可用于反应物是固体和液体反应，反应在常温下进行的反应，故可用过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气．
（2）用图㈡装置收集气体时，注意短导管进气，长导管出水，干燥气体时要长导管进气，短导管出气．
（3）验证二氧化碳气体可用澄清的石灰水．
（4）图㈢中碱石灰的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，以防止空气中的氢氧化钠和碱石灰进入到空气中使试验测量结果不准．
（5）解：根据题意反应后生成二氧化碳的质量为1.1g，设生成1.1gCO2需碳的质量为x
C+O₂ CO₂
12 44
x 1.1g

x=0.3g
则样品中二氧化锰的质量分数为：×100%=94%
故答案为：（1）长颈漏斗；2H₂O₂2H₂O+O₂↑
（2）a；b
（3）B
（4）防止空气中的二氧化碳进入氢氧化钠溶液，导致测定结果偏高
（5）94%
分析：（1）根据仪器的图形和用途填写名称，并判断使用该装置制取氧气时的反应的化学方程式；
（2）根据实验目的和气体的密度大小选择的选择；
（3）根据实验目的，分析装置中应该盛放的药品，二氧化碳能使石灰水变浑浊；
（4）根据实验目的，分析装置中指定仪器的作用；
（5）利用化学方程式，由生成气体的质量计算参加反应的物质的质量．
点评：要想解答好这类题目，要熟记常见气体的检验与除杂方法及理论依据，还有氧气、二氧化碳等气体的相关知识，有时还需弄清图示信息，以及有关的注意事项等．