Question

10．如圖所示為實驗室中常見的氣體制備、凈化、收集和性質實驗的部分儀器，試根據題目要求，回答下列問題：

（1）以石灰石和稀鹽酸為原料，在實驗室制備、收集干燥純凈的二氧化碳氣體，按照要求設計實驗裝置、連接儀器，并檢驗裝置的氣密性．
①所選儀器的連接順序為AGEF（填寫儀器序號字母）；
②寫出實驗室制取二氧化碳的反應方程式CaCO₃+2HC1=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③檢驗A裝置氣密性的方法是關閉分液漏斗的活塞，將導管一端放入水中，兩手緊貼錐形瓶的外壁，若水中有氣泡出現，則裝置氣密性良好．
（2）生鐵和鋼都是鐵的重要合金，某化學研究小組的同學要證明某生鐵樣品中含有碳元素，并測定其含碳量，儀器的連接順序為：A→E→C→D₁→B→D₂，其中儀器A中的藥品為雙氧水和二氧化錳，現取10g該樣品在純氧中燃燒，請根據題目要求，分析有關數據，回答下列問題：
①請寫出裝置A中所發生反應的化學方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②其中裝置E的作用是吸收氧氣中的水蒸氣；
③當儀器D₁中出現澄清石灰水變渾濁的現象，則可證明生鐵樣品中含有碳元素．
當整套裝置內的化學反應均完全進行后，經測量儀器D₁增重m₁g，儀器B增重m₂g，儀器D₂質量沒有變化，則10g該試樣中含碳元素的質量為$\frac{3（{m}_{1}+{m}_{2}）}{11}$g（計算結果可為分數形式）．

Answer 1

分析 根據制備氣體需要的儀器以及連接方法、化學方程式的書寫、檢查裝置氣密性的方法以及根據化學式的計算進行分析解答即可．

解答 解：（1）①在實驗室制備二氧化碳使用的是A裝置，收集干燥純凈的二氧化碳氣體，需要通過硝酸銀溶液除去氯化氫氣體，通過濃硫酸干燥，然后使用向上排空氣法收集，故填；AGEF；
②實驗室制取二氧化碳使用碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，故填：CaCO₃+2HC1=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③檢驗A裝置氣密性的方法是首先關閉分液漏斗的活塞，然后將導管一端放入水中，兩手緊貼錐形瓶的外壁，若水中有氣泡出現，則裝置氣密性良好，故填：關閉分液漏斗的活塞，將導管一端放入水中，兩手緊貼錐形瓶的外壁，若水中有氣泡出現，則裝置氣密性良好；
（2）①過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②E中的濃硫酸能起到吸收氧氣中的水蒸氣的作用，故填：吸收氧氣中的水蒸氣；
③生鐵中含有碳元素能燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，故填：澄清石灰水變渾濁；
④儀器D₁增重m₁g，儀器B增重m₂g，說明生成的二氧化碳的質量為：（m₁+m₂）g，則碳元素的質量為：$\frac{12}{44}×（{m}_{1}+{m}_{2}）g$=$\frac{3×（{m}_{1}+{m}_{2}）}{11}$g，故填：$\frac{3×（{m}_{1}+{m}_{2}）}{11}$．

點評 本題考查的是有關實驗室氣體的制取以及性質實驗，完成此題，可以依據已有的知識進行．