Question

4．如圖所示為實驗室常見氣體制備、凈化、干燥、收集和性質(zhì)實驗的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復選擇儀器）．某學校兩個化學實驗探究小組的同學欲用他們完成各自的探究實驗．

（1）第一組的同學以石灰石和稀鹽酸為原料，在實驗室中制備、收集一瓶干燥的不含HCl氣體的二氧化碳．按照要求設(shè)計實驗裝置、連接儀器，并檢驗裝置的氣密性，制取氣體．（提示：揮發(fā)出的少量HCl氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液吸收）．
①所選儀器的連接順序為A→C→B→F （填寫儀器序號字母）．
②若將二氧化碳通入大量的新制飽和氫氧化鈣溶液中，充分反應后所得溶液的質(zhì)量減小
（填“增大”“減小”“不變”之一），原因是生成碳酸鈣沉淀的質(zhì)量比參加反應的二氧化碳大．
（2）第二組的同學以過氧化氫溶液為原料（MnO₂為催化劑）制備氧氣，并對某有機物（CxHy）的組成元素進行分析探究，所選儀器按“A→B₁→E→B₂→D→堿石灰干燥管”的順序連接，（B₁、B₂為濃硫酸洗氣瓶），實驗前檢驗裝置氣密性．使該有機物在純氧氣中充分燃燒，觀察現(xiàn)象，收集有關(guān)實驗數(shù)據(jù)（假設(shè)發(fā)生的化學反應都充分反應），試回答下列問題：
①儀器A中所發(fā)生反應的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②在該裝置中，洗氣瓶B₁、B₂都吸收水分，其作用的不同之處是洗氣瓶B₁是為了排除水分的干擾，洗氣瓶B₂是為了采集數(shù)據(jù)并進行計算分析．
③儀器E的玻璃管中有機物試樣充分燃燒后，測得儀器D質(zhì)量增加ag，儀器B₂的質(zhì)量增加b g，則在該有機物試樣組成中x：y=$\frac{9a}{44b}$（計算結(jié)果用含a、b的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)石灰石和稀鹽酸制取的二氧化碳中混有氯化氫和水蒸氣，飽和碳酸氫鈉可以吸收氯化氫，濃硫酸有吸水性進行分析；
②根據(jù)氫氧化鈣溶液呈現(xiàn)堿性，二氧化碳與其反應產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和水進行分析；
（2）①根據(jù)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣進行分析；
②根據(jù)B₁是除去生成氣體中的水蒸氣，B₂是吸收生成的水蒸氣為了采集數(shù)據(jù)計算成分的進行分析；
③根據(jù)測得儀器D質(zhì)量增加ag計算碳元素的質(zhì)量，儀器B₂的質(zhì)量增加bg計算氫元素的質(zhì)量，然后計算x、y的比值．

解答 解：（1）①石灰石和稀鹽酸制取的二氧化碳中混有氯化氫和水蒸氣，飽和碳酸氫鈉可以吸收氯化氫，濃硫酸有吸水性，所以所選儀器的連接順序為A→C→B→F；
②氫氧化鈣溶液呈現(xiàn)堿性，每44份質(zhì)量的二氧化碳與其反應產(chǎn)生100份質(zhì)量的碳酸鈣沉淀和水，所以充分反應后所得溶液的質(zhì)量減小，原因是：生成碳酸鈣沉淀的質(zhì)量比參加反應的二氧化碳大；
（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，化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②B₁是除去生成氣體中的水蒸氣，B₂是吸收生成的水蒸氣為了采集數(shù)據(jù)計算成分的，所以在該裝置中，洗氣瓶B₁、B₂都吸收水分，其作用的不同之處是：洗氣瓶B₁是為了排除水分的干擾，洗氣瓶B₂是為了采集數(shù)據(jù)并進行計算分析；
③儀器D質(zhì)量增加ag就是二氧化碳的質(zhì)量，所以碳元素的質(zhì)量為$\frac{12a}{44}$g，儀器B₂的質(zhì)量增加bg就是水的質(zhì)量，氫元素的質(zhì)量為：$\frac{2b}{18}$g，所以該有機物試樣組成中x：y=
$\frac{\frac{12a}{44}}{12}$：$\frac{\frac{2b}{18}}{1}$=$\frac{9a}{44b}$
故答案為：（1）①A，C，B，F(xiàn)；
②減小，生成碳酸鈣沉淀的質(zhì)量比參加反應的二氧化碳大；
（2）①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②洗氣瓶B₁是為了排除水分的干擾，洗氣瓶B₂是為了采集數(shù)據(jù)并進行計算分析；
③$\frac{9a}{44b}$．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．