Question

某二氧化锰样品中含有杂质炭，为测定该样品中二氧化锰的质量分数，某兴趣小组设计了如下实验方案：在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气，使杂质炭在加热条件下反应生成CO₂来进行分析测定．

（1）写出①仪器在安装时的注意事项：

 

．如果该实验选择图（一）装置来制取氧气，反应的化学方程式为

 

．
（2）用图（二）装置可收集和干燥氧气：若烧瓶充满水来收集氧气，气体应从

 

（填“a”或“b”，下同）端通入；若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，气体应从

 

端通入．
（3）图（三）是用干燥纯净的O₂与样品反应来测定二氧化锰质量分数的装置，装置③中装有碱石灰，其作用是

 

．
（4）为验证图（三）中装置②已将CO₂吸收完全，可在装置②与③之间加入图（四）装置进行证明，则图（四）装置中加入的试剂为

 

（填字母）．
A．NaOH溶液　　　　 　　B．澄清石灰水　　　　　　C．无色酚酞     D．浓硫酸
（5）称取5.0g二氧化锰样品进行实验，图（三）中装置②反应前后的质量差为1.1g，则可计算出样品中二氧化锰的质量分数为

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,气体的净化（除杂）,碳的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）为了防止产生的气体从长颈漏斗逸出，长颈漏斗末端应该浸没在液面以下；
通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；
（2）不同的实验装置，功能不同；
（3）碱石灰能够吸收二氧化碳和水蒸气；
（4）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
（4）装置②反应前后的质量差为1.1g，说明反应生成二氧化碳的质量是1.1g，根据二氧化碳的质量可以计算炭的质量，进一步可以计算样品中二氧化锰的质量分数．

解答：解：（1）①仪器是长颈漏斗，安装时，长颈漏斗末端应该浸没在液面以下．
故填：长颈漏斗末端应该浸没在液面以下．
如果该实验选择图㈠装置来制取氧气，应该是利用过氧化氢制取氧气，反应的化学方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
故填：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
（2）用图㈡装置可收集和干燥氧气：若烧瓶充满水来收集氧气，气体应从a端通入；
若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，气体应从b端通入．
故填：a；b．
（3）装置③中装有碱石灰，其作用是防止空气中的二氧化碳进入氢氧化钠溶液．
故填：防止空气中的二氧化碳进入氢氧化钠溶液．
（4）为验证图㈢中装置②已将CO₂吸收完全，可在装置②与③之间加入图㈣装置进行证明，则图㈣装置中加入的试剂为澄清石灰水，如果澄清石灰水不变浑浊，说明装置②已将CO₂吸收完全．
故填：B．
（5）设炭的质量为x，
 C+O₂

点燃  .

CO₂，
12         44
 x        1.1g

12

x

=

44

1.1g

，
x=0.3g，
样品中二氧化锰的质量分数为：

5.0g-0.3g

5.0g

×100%=94%，
故填：94%．

点评：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．