Question

（1）如图是实验室制取气体常用的化学仪器．

请回答以下问题：
①写出仪器F的名称

 

；
②写出实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式

 

；制取大量氧气
并用排水法收集时最好选用上述哪些仪器

 

（填字母）；
③实验室通常用如图所示的洗气装置对氧气进行干燥，里面填装的药品可以是

 

（填字母）．
A．浓硫酸     B．氢氧化钠溶液    C．生石灰     D．氯化钠固体
（2）某兴趣小组用石灰石和稀盐酸反应制取CO₂，并验证CO₂的性质．在确认装置气密行良好后进行实验．把制得的气体通入澄清石灰水中，发现石灰水没有变浑浊．对此展开探究：
【提出问题】澄清石灰水为什么水没有变浑浊？
【猜想与验证】
甲同学认为可能澄清石灰水已变质．他取少量澄清石灰水于试管中，向其中吹气，现象是：

 

，说明澄清石灰水没有变质．
乙同学认为制得的CO₂中可能有HCl气体．他作出此猜想的依据是

 

，他用试管取少量紫色石蕊试液，再通入制得的气体，紫色石蕊试液变红，他得出结论是CO₂中混有气体．
丙同学认为乙同学的实验结论是错误的，理由是

 

，请你帮助他们设计实验证明：
【实验验证】

实验步骤	实验现象	实验结论
		CO2中混有HCl气体

反思与评价丁同学认为既然用稀盐酸制得的CO₂不纯，为何不用H₂SO₄代替盐酸．请问丁同学的想法对吗？理由是

 

．
（3）甲同学为测定某石灰石中碳酸钙的质量分数（杂质不与酸反应），向6.0g石灰石样品中逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡为止，共生成二氧化碳气体2.2g．试计算：该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为多少？（结果精确到0．l%）

Answer 1

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,常见气体的检验与除杂方法,气体的干燥（除水）,实验室制取氧气的反应原理,根据化学反应方程式的计算

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）①根据常用仪器的名称和用途回答；
②根据用双氧水和二氧化锰制取氧气的反应写出反应的方程式，根据反应物的状态及反应确定发生装置，根据氧气的性质确定收集装置，选择仪器组成装置；
③浓硫酸具有吸水性常用来干燥气体．
（2）【猜想与验证】二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；盐酸易挥发，二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色；据此分析回答．
【实验验证】
根据盐酸与硝酸银溶液反应生成了氯化银沉淀和硝酸分析．
【反思与评价】稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，包裹在碳酸钙的表面，使反应不能继续继续．
（3）根据碳酸钙与盐酸反应的方程式，由生成的二氧化碳的质量，可求出碳酸钙的质量，再求出石灰石样品中碳酸钙的质量分数即可．

解答：解：（1）①仪器F的名称是铁架台；
②实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式是：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；可认为是固液常温下反应制取氧气．要制取大量的氧气并用排水法收集时，最好选用上述中的锥形瓶、长颈漏斗、带导管的橡皮塞、集气瓶和水槽组成装置．
③实验室通常用如图所示的洗气装置对氧气进行干燥，洗气瓶里面填装的药品通常是液体，可以是浓硫酸．（2）【猜想与验证】
甲同学认为可能澄清石灰水已变质．他取少量澄清石灰水于试管中，向其中吹气，现象是：澄清石灰水变浑浊，说明澄清石灰水没有变质．
乙同学认为制得的CO₂中可能有HCl气体．他作出此猜想的依据是：盐酸易挥发，挥发出的氯化氢气体和生成的二氧化碳一起逸出．
丙同学认为乙同学的实验结论是错误的，理由是：二氧化碳和水反应能生成碳酸，碳酸也能够使石蕊试液变红色．
【实验验证】由于盐酸挥发的氯化氢气体溶于水形成盐酸，加入硝酸银时，会产生沉淀．所以实验验证如下：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量硝酸银溶液于试管中，将制 得的气体通入试管中	有白色沉淀生成	CO2中混有HCl气体

【反思与评价】丁同学认为既然用稀盐酸制得的CO₂不纯，为何不用H₂SO₄代替盐酸．丁同学的想法不对，理由是石灰石和稀H₂SO₄反应，生成微溶性的硫酸钙覆盖在石灰石的表面，会阻止反应的进行．
（3）解：设石灰石样品中碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
x               　    2.2 g

100

x

=

44

2.2g

   解得：x=5g
石灰石样品中碳酸钙的质量分数为：

5g

6.0g

×100%=83.3%．
故答为：（1）①铁架台； ②2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；ACDEG；③A；
（2）【猜想与验证】甲：澄清石灰水变浑浊；乙：浓盐酸具有挥发性；丙：二氧化碳能与水反应生成碳酸，也能使紫色石蕊试液变红色．【实验验证】

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量硝酸银溶液于试管中，将制 得的气体通入试管中	有白色沉淀生成	CO2中混有HCl气体

【反思与评价】丁同学的想法不对，理由是石灰石和稀H₂SO₄反应，生成微溶性的硫酸钙覆盖在石灰石的表面，会阻止反应的进行．
（3）石灰石样品中碳酸钙的质量分数为83.3%．

点评：化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分，也是进行分析推理得出结论的依据，掌握物质的性质和相互之间的反应关系，有助于提高观察实验、进行实验的能力．