Question

如图所示为实验室常见气体制备，净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）．某学校两个化学实验探究小组的同学欲用他们完成各自的探究实验．
（1）第一组的同学以石灰水和稀盐酸为原料，在实验室中制备、收集干燥纯净的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置、连接仪器，并检验装置的气密性．（提示：挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）．
①所选仪器的连接顺序为    →    →    →    （填写仪器序号字母）．
②若将二氧化碳通入澄清的石灰水中，石灰水的pH将    （填“增大”“减小”“不变”之一）．
（2）第二组的同学以过氧化氢溶液为原料（MnO₂为催化剂）制备氧气，并对某种塑料的组成元素进行分析探究（资料显示该塑料只含C，H，O三种元素），所选仪器按“A→B₁→E→B₂→D→碱石灰干燥管”的顺序连接，（B₁，B₂为浓硫酸洗气瓶），实验前检验装置气密性．使该塑料试样碎屑在纯氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据（假设发生的化学反应都充分反应），试回答下列问题：
①仪器A中所发生反应的化学方程式为：    ；
②仪器E的玻璃管中放入的塑料试样碎屑质量为mg，塑料试样充分燃烧后，测得仪器D质量增加ag，则mg该塑料试样中含碳元素的质量为    g（计算结果可为分数形式）．
③若装置中没有连接仪器B₁，这样测算出的该塑料试样中氢元素的质量与实际值比较将    （填“偏小”“偏大”“基本一致”之一）．

Answer 1

【答案】分析：（1）①根据二氧化碳的性质可以知道干燥可以用浓硫酸，而吸收氯化氢气体可以用饱和的碳酸钠溶液，可以据此来解答该题；
②根据氢氧化钙溶液呈现碱性，二氧化碳与其反应产生碳酸钙沉淀和水，判断溶液pH的变化；
（2）①根据以过氧化氢溶液为原料（MnO₂为催化剂）制备氧气，产生水和氧气，写出反应的方程式；
②二氧化碳能和澄清的石灰水反应，仪器B增加的是二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量可求出二氧化碳中碳元素的质量；
③根据产生的氧气混有水蒸气，必须干燥，否则将使该塑料试样中氢元素的质量测算结果．
解答：解：（1）①以石灰石和稀盐酸为原料制取并收集干燥、纯净的二氧化碳，应该先选择固液反应的A装置作为发生装置，再通碳酸氢钠溶液除去氯化氢杂质，再通过浓硫酸吸水干燥，然后用向上排空气法收集，故连接的顺序为：A→C→B→F；
②氢氧化钙溶液呈现碱性，pH＞7；二氧化碳与其反应产生碳酸钙沉淀和水，呈现中性，pH=7，所以将二氧化碳通入澄清的石灰水中，石灰水的pH将减小；
（2）①以过氧化氢溶液为原料（MnO₂为催化剂）制备氧气，产生水和氧气，反应的方程式为：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；
②二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊．B装置增加的质量就是生成的二氧化碳的质量，二氧化碳中碳元素的质量=ag×
×100%=ag；
③仪器B₁是吸收氧气中的水蒸气，若没有该装置，会使仪器B₂增重的质量偏大，即水的质量增加，因此测算出的该塑料试样中氢元素的质量与实际值比较将偏大．
故答案为：（1）A→C→B→F；减小；
（2）2H₂O₂2H₂O+O₂↑；ag；偏大．
点评：本题考查了常见气体的制取、干燥、除杂、收集及反应原理的书写等．综合性较强，在利用氧气的性质测定塑料的组成元素时，要注意区分各步操作的作用和目的，利用质量守恒定律进行相关问题的分析．