Question

【題目】某校習(xí)小組的同學(xué)們準備測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。

（提出問題）如何測定石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)？

（實驗設(shè)計）將樣品與稀鹽酸反應(yīng)，測定反應(yīng)后生成CO2 的體積，再根據(jù)體積換算為質(zhì)量，最后根據(jù)CO2 的質(zhì)量求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量。下圖1 為大理石與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)裝置，圖2 用于測量CO2 的體積。

（1）寫出圖1 中儀器的名稱：②___________

（2）圖2裝置中油層的作用是__________為便于控制反應(yīng)速率，可用_______代替長頸漏斗。

（3）___________（填操作方法）可使反應(yīng)前后油層上方氣體壓強和外界大氣壓相同，此時排出水的體積即為生成二氧化碳的體積

（實驗拓展）為進一步探究固體狀態(tài)與產(chǎn)生氣體的關(guān)系，同學(xué)們進行了如下實驗：將采集到的樣品用水沖洗后晾干，稱取20.00g 樣品平均分成兩份，分別與足量相同質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸反應(yīng)進行下列測定（如圖3），經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到釋放出二氧化碳的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系圖（如圖4）。

（4）圖3所示實驗中數(shù)據(jù)記錄紙上應(yīng)該連續(xù)記錄的實驗數(shù)據(jù)是計時器讀數(shù)和__________。

（5）由圖4中曲線可以看出，固體物質(zhì)與液體物質(zhì)反應(yīng)，當(dāng)其他條件相同時，其影響實驗的原因是__________。

（6）試求樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)__________（假設(shè)樣品中其他雜質(zhì)不參加反應(yīng)，不考慮水、氯化氫逸出，寫出計算過程）

（反思與評價）

（7）有同學(xué)認為圖 3 裝置不能準確測定產(chǎn)生的氣體的質(zhì)量，原因是 __________。

Answer 1

【答案】鐵架臺 阻止二氧化碳溶于水 分液漏斗 調(diào)節(jié)量氣筒高度，使反應(yīng)前后兩邊液面相平 電子天平示數(shù) 反應(yīng)物的形狀 75% 錐形瓶仍殘留二氧化碳

【解析】

（1）圖1 中儀器②的名稱是鐵架臺，故填鐵架臺。

（2）油層的作用是阻止二氧化碳溶于水，故填阻止二氧化碳溶于水；

通過長頸漏斗控制滴加液體的速度可以控制反應(yīng)速率，故填長頸漏斗。

(3)由圖可知，通過調(diào)節(jié)量氣筒高度，使反應(yīng)前后兩邊液面相平可使反應(yīng)前后油層上方氣體壓強和外界大氣壓相同，故填調(diào)節(jié)量氣筒高度，使反應(yīng)前后兩邊液面相平。

（4）由圖4可知，還要記錄反應(yīng)過程中實驗裝置的質(zhì)量變化，故填電子天平示數(shù)。

（5）由圖4中曲線可以看出影響實驗的原因是反應(yīng)物石灰?guī)r的形狀，故填反應(yīng)物的形狀。

（6）解：設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為x

100:44=x:3.30g

x=7.5g

樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為×100％=75％

答：樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為75％。

（7）由圖可知，反應(yīng)后錐形瓶內(nèi)還有殘留的二氧化碳，計算出的二氧化碳的質(zhì)量小于其實際質(zhì)量，故填錐形瓶仍殘留二氧化碳。