Question

化學(xué)興趣小組欲測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，具體方法是：將樣品與稀鹽酸反應(yīng)，測定反應(yīng)后生成CO₂的體積，將體積換算為質(zhì)量，再根據(jù)CO₂的質(zhì)量求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量．如圖Ⅰ為石灰石與稀鹽酸反應(yīng)的裝置，圖Ⅱ是用于測量CO₂體積的裝置．

（1）寫出圖中A、B儀器的名稱：①　　②　　，檢查A裝置氣密性的方法是　　，若在實(shí)驗室中利用B裝置制取氧氣，化學(xué)反應(yīng)方程式為　，將B中裝置②加裝網(wǎng)罩，可以用于木炭還原氧化銅實(shí)驗，反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　，該反應(yīng)屬于　　（填基本反應(yīng)類型）；

（2）圖Ⅰ裝置為石灰石與稀鹽酸反應(yīng)的裝置，應(yīng)選擇　（填“A”或“B”）圖Ⅱ裝置中油層的作用是　防　，為使反應(yīng)前后油層上方氣體壓強(qiáng)和外界大氣壓相同，可以采取的操作方法是　，此時讀數(shù)的變化即為生成二氧化碳的體積．

（3）下表是三個實(shí)驗小組按方案所測得的數(shù)據(jù)．

小組	取用石灰石樣品質(zhì)量	測得CO2的質(zhì)量	碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
一	2.5g	1.32g	120%
二	2.5g	0.88g	？
三	2.5g	1.1g	100%

Ⅰ第一、三小組測定結(jié)果明顯偏高，可能的原因是　　（填序號）

①鹽酸濃度過高揮發(fā)出氯化氫；

②鹽酸量不足；

③沒有將發(fā)生裝置內(nèi)的二氧化碳完全排出

Ⅱ第二小組測定結(jié)果比較準(zhǔn)確，根據(jù)數(shù)據(jù)計算石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（寫出計算過程）

Answer 1

【考點(diǎn)】鹽的化學(xué)性質(zhì)；量氣裝置；檢查裝置的氣密性；書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算．

【專題】常見的鹽 化學(xué)肥料．

【分析】（1）要熟悉各種儀器的名稱、用途和使用方法；                                                                           

凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實(shí)驗，實(shí)驗前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實(shí)驗結(jié)果；

氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣； 

高溫條件下，氧化銅和碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳；

（2）實(shí)驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)不需要加熱，大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣，能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；

二氧化碳能夠溶于水，密度比空氣大；

（3）鹽酸易揮發(fā)；根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以計算碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

【解答】解：（1）①是長頸漏斗； ②是酒精燈；

檢查A裝置氣密性的方法有：

方法一：在乳膠管上夾彈簧夾，向長頸漏斗內(nèi)加水形成液封，再加適量水，靜置一段時間后，若長頸漏斗液面與試管內(nèi)液面差保持不變，說明氣密性良好．

方法二：在試管內(nèi)加入適量水形成液封后，用針筒接在乳膠管上，當(dāng)針筒緩緩?fù)饫�或�?nèi)推時，若看到試管內(nèi)有氣泡或長頸漏斗下端出現(xiàn)穩(wěn)定的液柱，說明氣密性良好．

方法三：用洗耳球或吸球代替針筒進(jìn)行如上操作．（合理答案均可）．

實(shí)驗室中利用B裝置制取氧氣時，由于試管口沒有塞一團(tuán)棉花，應(yīng)該是利用氯酸鉀制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：2KClO₃2KCl+3O₂↑；

將B中裝置②加裝網(wǎng)罩，可以用于木炭還原氧化銅實(shí)驗，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CuO+C2Cu+CO₂↑，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)．

故填：長頸漏斗；酒精燈；將裝置中導(dǎo)氣管上的膠皮管用彈簧夾夾住，向長頸漏斗中注水至浸沒長頸漏斗末端，繼續(xù)注水至形成一段液柱，一段時間后若液柱不下降，即可證明裝置不漏氣；2KClO₃2KCl+3O₂↑；2CuO+C2Cu+CO₂↑，置換反應(yīng)．

（2）石灰石與稀鹽酸反應(yīng)不需要加熱，應(yīng)選擇A裝置；

圖Ⅱ裝置中油層的作用是防止二氧化碳溶于水；

為使反應(yīng)前后油層上方氣體壓強(qiáng)和外界大氣壓相同，可以采取的操作方法是：調(diào)節(jié)量氣管高度，使反應(yīng)前后兩邊液面相平，此時讀數(shù)的變化即為生成二氧化碳的體積．

故填：A；防止二氧化碳溶于水；調(diào)節(jié)量氣管高度，使反應(yīng)前后兩邊液面相平．

（3）Ⅰ第一、三小組測定結(jié)果明顯偏高，可能的原因是鹽酸濃度過高揮發(fā)出氯化氫．

故填：①．

Ⅱ解：設(shè)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為X，

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，

100                  44

X                  0.88g

=，

X=2g，

碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=80%，

答：石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．

【點(diǎn)評】合理設(shè)計實(shí)驗，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗、分析實(shí)驗，是得出正確實(shí)驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實(shí)驗、進(jìn)行實(shí)驗、分析實(shí)驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．