Question

1．如圖所示為實(shí)驗(yàn)室常見氣體制備，凈化、干燥、收集和性質(zhì)的部分儀器（組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，可重復(fù)選擇儀器）．某學(xué)習(xí)兩個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究小組的同學(xué)欲用他們完成各自的探究實(shí)驗(yàn)．

（1）第一組的同學(xué)以石灰石和稀鹽酸為原料，在實(shí)驗(yàn)室中制備、收集干燥純凈的二氧化碳?xì)怏w．按照要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置、連接儀器，并檢驗(yàn)裝置的氣密性．（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?yàn)锳→C→B→F（填寫儀器序號(hào)字母）．
①若將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中，溶液的質(zhì)量將增大（填“增大”“減小”“不變”之一），請(qǐng)解釋原因二氧化碳?xì)怏w被氫氧化鈉溶液吸收后沒有生成沉淀或氣體．
（2）第二組的同學(xué)以過氧化氫溶液為和MnO₂為原料制備氧氣，并對(duì)某種塑料的組成元素進(jìn)行分析探究（資料顯示該塑料只含C，H，O三種元素）．所選儀器按“A→C₁→E→C₂→B→堿石灰干燥管”的順序連接，（C₁，C₂為濃硫酸洗氣瓶），實(shí)驗(yàn)前檢驗(yàn)裝置氣密性．使該塑料試樣碎屑在純氧氣中充分燃燒，觀察現(xiàn)象，收集有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（假設(shè)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都充分反應(yīng)），試回答下列問題：
①儀器A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
③儀器E的玻璃管中放入的塑料試樣碎屑質(zhì)量為mg，塑料試樣充分燃燒后，測(cè)得儀器C₂質(zhì)量增加ag，儀器B的質(zhì)量增加bg，則mg該塑料試樣中含氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（m-$\frac{3b}{11}$-$\frac{a}{9}$）g（計(jì)算結(jié)果可為分?jǐn)?shù)形式）．
③若裝置中沒有連接儀器C₁，按照②測(cè)算出的該塑料試樣中氧元素的質(zhì)量與實(shí)際值比較將偏小（填“偏小”“偏大”“基本一致”之一）．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)可以知道干燥可以用濃硫酸，而吸收氯化氫氣體可以用飽和的碳酸氫鈉溶液，可以據(jù)此來解答該題；
②根據(jù)氫氧化鈉溶液呈現(xiàn)堿性，二氧化碳與其反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈉和水，判斷溶液質(zhì)量的變化；
（2）①根據(jù)以過氧化氫溶液為原料（MnO₂為催化劑）制備氧氣，產(chǎn)生水和氧氣，寫出反應(yīng)的方程式；
②二氧化碳能和澄清的石灰水反應(yīng)，儀器B增加的是二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可求出二氧化碳中碳元素的質(zhì)量；儀器C₂質(zhì)量增重是水的質(zhì)量，根據(jù)生成水的質(zhì)量計(jì)算出氫元素的質(zhì)量．
③根據(jù)產(chǎn)生的氧氣混有水蒸氣，必須干燥，否則將使該塑料試樣中氧元素的質(zhì)量測(cè)算結(jié)果．

解答 解：（1）①以石灰石和稀鹽酸為原料制取并收集干燥、純凈的二氧化碳，應(yīng)該先選擇固液反應(yīng)的A裝置作為發(fā)生裝置，再通碳酸氫鈉溶液除去氯化氫雜質(zhì)，再通過濃硫酸吸水干燥，然后用向上排空氣法收集，故連接的順序?yàn)椋篈→C→B→F；故填：A；C；B；F；
②二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈉和水，溶液的質(zhì)量增加了；故填：增大；二氧化碳?xì)怏w被氫氧化鈉溶液吸收后沒有生成沉淀或氣體；
（2）①以過氧化氫溶液為原料（MnO₂為催化劑）制備氧氣，產(chǎn)生水和氧氣，反應(yīng)的方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁．B裝置增加的質(zhì)量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，二氧化碳中碳元素的質(zhì)量=bg×$\frac{12}{44}$×100%=$\frac{3}{11}$bg；C₂質(zhì)量增加ag，；C₂質(zhì)量增加ag，這是生成水的質(zhì)量，水中氫元素的質(zhì)量為ag×$\frac{1×2}{18}×100%$=$\frac{1}{9}$ag；則塑料中含氧元素的質(zhì)量為mg-$\frac{3}{11}$bg-$\frac{1}{9}$ag=（m-$\frac{3b}{11}$-$\frac{a}{9}$）g；故填：（m-$\frac{3b}{11}$-$\frac{a}{9}$）；
③儀器C₁是吸收氧氣中的水蒸氣，若沒有該裝置，會(huì)使儀器C₂增重的質(zhì)量偏大，即水的質(zhì)量增加，因此測(cè)算出的該塑料試樣中氧元素的質(zhì)量與實(shí)際值比較將偏小．
故答案為：偏�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了常見氣體的制取、干燥、除雜、收集及反應(yīng)原理的書寫等．綜合性較強(qiáng)，在利用氧氣的性質(zhì)測(cè)定塑料的組成元素時(shí)，要注意區(qū)分各步操作的作用和目的，利用質(zhì)量守恒定律進(jìn)行相關(guān)問題的分析．