Question

2．如圖是實驗室制取氣體常用的裝置，請結合裝置回答有關問題：

①裝置中儀器a的作用是隨時添加液體；儀器b的名稱是試管；
②實驗室選擇A裝置制取氧氣，也可選擇B裝置制取氧氣，兩實驗中都用到了同一種黑色固體藥品，它在這兩個反應中起催化作用，請寫出用B裝置制氧氣的化學方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
③若實驗室用C、F裝置組合制取某種氣體，應滿足的條件是Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ
I．反應物是塊狀固體和液體Ⅱ．反應在常溫下進行Ⅲ．制得氣體密度比空氣大
Ⅳ．制得氣體密度比空氣小                  V．制得氣體難（不易）溶于水Ⅵ．制得氣體易溶于水
④通過查閱資料得知，實驗室用加熱熟石灰和氯化銨的固體混合物制取氨氣，氨氣密度比空氣小，極易溶于水，其水溶液顯堿性．
（Ⅰ）實驗室制取氨氣時選用的發生裝置B（填編號）．若用裝置G收集氨氣，進氣口應為h端（選填“g”或“h”）
（Ⅱ）若將收集滿氨氣的集氣瓶倒扣在滴有無色酚酞試液的水中，觀察到的現象是滴有酚酞的水進入集氣瓶中，酚酞試液變成紅色
⑤實驗室選擇A、D裝置用石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳氣體，完全反應后共制得0.05ml二氧化碳，該石灰石中參加反應的碳酸鈣的物質的量為0.05mol．
若反應中共消耗50g稀鹽酸，該稀鹽酸的溶質質量分數為設消耗的鹽酸的物質的量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
2 1
y 0.05ml
$\frac{2}{1}$=$\frac{y}{0.05mol}$
y=0.1mol
則消耗的鹽酸的質量是：0.1mol×36.5g/mol=3.65g
所以消耗的鹽酸的質量分數是：$\frac{3.65g}{50g}$×100%=7.3%
答：該稀鹽酸的溶質質量分數是7.3%．（根據化學方程式計算）．

Answer 1

分析 ①據常用儀器的名稱和用途回答；
②實驗室利用過氧化氫和氯酸鉀制取氧氣時，通常都要加入二氧化錳作催化劑；并據氯酸鉀分解的反應原理書寫方程式；
③裝置C適用于固體和液體常溫混合制取氣體；排水法收集難溶于水或不易溶于水的氣體；
④（Ⅰ）根據信息提供的制取氨氣的反應物的狀態和反應條件選擇發生裝置：固體加熱型和固液常溫型；根據氨氣的密度和溶解性確定進氣口；
（Ⅱ）根據氨氣的性質分析對酚酞試液的作用；
⑤（Ⅰ）據物質的質量和物質的量之間的關系解答；
（Ⅱ）據二氧化碳的物質的量結合方程式計算消耗的鹽酸的物質的量，并進而計算鹽酸的質量，鹽酸的質量分數．

解答 解：①長頸漏斗可用來隨時添加液體藥品，儀器b是作為反應容器的試管；
②實驗室利用過氧化氫和氯酸鉀制取氧氣時，通常都要加入黑色固體二氧化錳作催化劑，反應中二氧化錳起催化作用；裝置B可用來加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣，反應方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
③裝置C適用于固體和液體常溫混合制取氣體；排水法收集難溶于水或不易溶于水的氣體；
④（Ⅰ）用加熱氯化銨和氫氧化鈣的固體混合物制取氨氣，屬于固體加熱型，故選發生裝置B；因為氨氣（NH₃）是一種密度比空氣小的氣體，所以應從短管進氣，將空氣擠壓到集氣瓶上部排出；
（Ⅱ）因為氨氣極易溶于水，且水溶液顯堿性，而堿性溶液可使酚酞試液變紅，故看到的現象是：滴有酚酞的水進入集氣瓶中，酚酞試液變成紅色；
⑤設樣品中碳酸鈣的物質的量為x、消耗的鹽酸的物質的量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
1          2                             1
x          y                            0.05ml 
$\frac{1}{1}$=$\frac{x}{0.05mol}$
x=0.05ml 
$\frac{2}{1}$=$\frac{y}{0.05mol}$
y=0.1mol
則消耗的鹽酸的質量是：0.1mol×36.5g/mol=3.65g
所以消耗的鹽酸的質量分數是：$\frac{3.65g}{50g}$×100%=7.3%；
 故答案為：①隨時添加液體；試管；
②催化；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
③（Ⅰ）B；h；（Ⅱ）滴有酚酞的水進入集氣瓶中，酚酞試液變成紅色；
④0.05；
設消耗的鹽酸的物質的量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
             2                             1
              y                           0.05ml 
$\frac{2}{1}$=$\frac{y}{0.05mol}$
y=0.1mol
則消耗的鹽酸的質量是：0.1mol×36.5g/mol=3.65g 
所以消耗的鹽酸的質量分數是：$\frac{3.65g}{50g}$×100%=7.3%
答：該稀鹽酸的溶質質量分數是7.3%．

點評 本題考查知識較為綜合，既考查了裝置選取，又考查了方程式計算等知識，能較好考查學生分析、解決問題的能力．