Question

1．如圖是實驗室用大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳并驗證其性質(zhì)的實驗，試根據(jù)題目要求回答下列問題：

（1）圖A中儀器a的下端要伸到液面下，原因是形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗逸出；裝置C中觀察到的現(xiàn)象是紫色石蕊變紅，其中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為CO₂+H₂O═H₂CO₃．
（2）裝置D中觀察到下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，說明二氧化碳的密度比空氣大、不燃燒也不支持燃燒．由此可知，二氧化碳在生活中可用于滅火．
（3）實驗室用裝置E來收集二氧化碳時，二氧化碳應(yīng)從c（填“c端”或“d端”）通入．實驗室也可用圖F裝置制取二氧化碳．相對于A，裝置F的優(yōu)點是控制反應(yīng)的發(fā)生和停止．
（4）小鍵同學欲用圖A裝置，測定從建筑工地撿來的小石子中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，進行了如下實驗：將小石子洗凈、干燥后稱取24.0g放入錐形瓶里，加入100.0g足量的稀鹽酸，使其充分反應(yīng)（假設(shè)雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)，忽略鹽酸的揮發(fā)）．
測得反應(yīng)生成氣體的質(zhì)量（m）與反應(yīng)時間（t）的數(shù)據(jù)如下表所示：

反應(yīng)時間t/s	t0	t1	t2	t3	t5	t6
氣體質(zhì)量m/g	0	2.2	4.4	6.6	8.8	8.8

根據(jù)題目要求，回答下列問題：
①．請通過化學方程式計算小石子中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是多少？（計算結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)長頸漏斗末端在液面以上容易使氣體跑掉考慮，酸能使紫色石蕊試液變?yōu)榧t色、方程式的書寫方法考慮；
（2）根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)及用途解決問題；
（3）根據(jù)二氧化碳的密度大于空氣的密度來確定進氣端；根據(jù)該裝置的特點進行解答；
（4）由圖表中數(shù)據(jù)可推出生成二氧化碳的質(zhì)量；根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算出碳酸鈣的質(zhì)量，再用碳酸鈣的質(zhì)量除以樣品的質(zhì)量．

解答 解：（1）長頸漏斗末端在液面以上容易使二氧化碳從長頸漏斗口溢出，所以在液面以下形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗逸出；二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，紫色石蕊試液遇酸變紅，所以C中發(fā)生化學反應(yīng)方程式為CO₂+H₂O═H₂CO₃；
（2）裝置D中觀察到下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，說明二氧化碳的密度比空氣大，蠟燭熄滅說明二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒；因此二氧化碳可用于滅火；
（3）二氧化碳的密度大于空氣的密度，用E裝置收集二氧化碳時，可從c端進，以排凈瓶底的空氣；通過F裝置中的多孔隔板和閥門可以隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；
（4）表格中最后的數(shù)值不再改變了，說明不再產(chǎn)生二氧化碳了，所以產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為8.8g；
設(shè)要生成8.8g二氧化碳需要碳酸鈣的質(zhì)量為X則：
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                 44
x                  8.8g
根據(jù)：$\frac{100}{44}=\frac{x}{8.8g}$，解得x=20.0g，所以小石子中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是：$\frac{20.0g}{24.0g}$×100%=83.3%．
故答案為：
（1）形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗逸出； 紫色石蕊變紅；CO₂+H₂O═H₂CO₃；（2）不燃燒也不支持燃燒；
（3）c；控制反應(yīng)的發(fā)生和停止（或隨開隨用，隨關(guān)隨停）；（4）83.3%

點評 本考點考查了實驗探究的步驟、現(xiàn)象和化學方程式的書寫等．實驗室三大氣體的發(fā)生裝置和收集裝置的選擇、驗證和驗滿是中考的重要考點之一，一定要掌握．書寫化學方程式時，要注意配平．