Question

16．如圖是實驗室常用氣體制備裝置，據圖回答問題：

（1）實驗室用高錳酸鉀制氧氣的化學方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，若選用 D 裝置收集氧氣，氣體應從b（填“a”或“b”，下同）端導入，若選用 E 裝置收集氧氣，氣體應從a端導入．
（2）某化學學習小組同學用 20%的過氧化氫溶液和二氧化錳，并選用 B 裝置來制氧氣．實驗中，同學們發(fā)現(xiàn)用此方案制取氣體的一個缺點是不能得到平穩(wěn)的氣流．大家提出從兩個方面加以改進：一是把發(fā)生裝置由 B改為C，其理由是可以控制加入過氧化氫溶液的速率；二是將過氧化氫溶液加水稀釋．溶液的稀釋需要經過計算、量取、混勻三個步驟．如果把 50g 質量分數(shù)為 20%的過氧化氫溶液稀釋成 5% 的過氧化氫溶液，需加水的質量為150g；在稀釋過程中，除了燒杯外，還需要用到的儀器有①⑤⑥（填數(shù)字序號）．
①量筒②藥匙③試管④酒精燈⑤膠頭滴管⑥玻璃棒
（3）實驗室常用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳，現(xiàn)取含碳酸鈣 80%的石灰石 12.5g 和 94.4g 稀鹽酸恰好完全反應（石灰石中的雜質不溶于水，也不與稀鹽酸反應）．求恰好完全反應后所得溶液中溶質的質量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據加熱高錳酸鉀制取氧氣的原理以及氧氣的性質來分析；
（2）利用分液漏斗加入液體時能控制加入液體的量；根據溶質質量不變原理計算加入水的質量，根據稀釋的操作分析用到的玻璃儀器；
（3）石灰石的主要成分碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；根據題意，含碳酸鈣80%的石灰石12.5g和94.4g稀鹽酸恰好完全反應，由石灰石的質量、碳酸鈣的質量分數(shù)可計算出參加反應的碳酸鈣的質量，進而由反應的化學方程式可列式計算出生成二氧化碳的質量、生成氯化鈣的質量，據此進行分析解答．

解答 解：（1）高錳酸鉀在加熱的條件下，生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣；因為氧氣的密度比空氣大，所以用裝置D來收集氧氣時，氧氣從長管進入；氧氣的密度比水小，所以用裝置E來收集氧氣時，氧氣從短管進入，故填：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；b；a；
（2）用 B 裝置來制氧氣．實驗中，同學們發(fā)現(xiàn)用此方案制取氣體的一個缺點是不能得到平穩(wěn)的氣流；實驗中，同學們發(fā)現(xiàn)不能得到平穩(wěn)的氧氣流．大家提出從兩個方面加以改進：一是把發(fā)生裝置由B改為C，其理由是用分液漏斗注入過氧化氫溶液，可以控制產生氧氣的速率；二是將過氧化氫溶液加水稀釋．溶液的稀釋需要經過計算、量取、混勻三個步驟．如果把50g質量分數(shù)為20%的過氧化氫溶液稀釋成5%的過氧化氫溶液，設需加水的質量為為x，則50g×20%=（50g+x）×5%，解得 x=150g；在稀釋過程中，除了燒杯外，還需要用到的儀器有、量筒、滴管、玻璃棒．
故填：不能得到平穩(wěn)的氣流；可以控制加入過氧化氫溶液的速率；150；①⑤⑥；
（3）石灰石中碳酸鈣的質量為12.5g×80%=10g．
設生成二氧化碳的質量為x，生成氯化鈣的質量為y，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
 100                111             44
 10g                 y                x
$\frac{100}{44}=\frac{10g}{x}$
$\frac{100}{111}=\frac{10g}{y}$
x=4.4g
y=11.1g
恰好完全反應后所得溶液中溶質的質量分數(shù)為$\frac{11.1g}{10g+94.4g-4.4g}×100%$=11.1%．
答：恰好完全反應后所得溶液中溶質的質量分數(shù)為11.1%．

點評 本題難度不大，掌握利用化學方程式與溶質質量分數(shù)的綜合計算即可正確解答本題，反應后所得溶液的質量的方法一般是用所加的所有物質的質量總和-生成氣體的質量（或生成沉淀的質量）．