Question

4．在探究“化學反應前后，物質(zhì)的總質(zhì)量是否發(fā)生變化”時，老師在課堂上按如圖所示演示實驗發(fā)生反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（1）當老師把稀鹽酸注入瓶中一段時間后，隨著“砰”的一聲，活塞從注射器中飛出，實驗失敗，你認為發(fā)生意外的主要原因是加入的固體過多．
（2）有同學提議改用容積更大的注射器，現(xiàn)改用容積為55mL的注射器，要防止活塞被沖出，請通過計算說明，實驗中取用的石灰石（CaCO₃質(zhì)量分數(shù)為80%）最多不能超過多少克？（該實驗中鹽酸的質(zhì)量為足量，石灰石中雜質(zhì)不參加反應，CO₂的密度為2.0g/L，計算結果精確至0.01g）

Answer 1

分析 （1）實驗過程中氣體的生成導致產(chǎn)生明顯的氣壓變化，進而使活塞被噴出．本實驗最明顯的是注射器容積僅為10mL，容納很少一點氣體，所以應該是固體的量過多導致為主要原因．
（2）容積為55mL的注射器，里面容納氣體體積最大為55mL，轉(zhuǎn)算為質(zhì)量后進行根據(jù)化學方程式計算．

解答 解：（1）根據(jù)題目整體來看，應該是加入的固體過多，導致生成的氣體體積超過注射器的容積所致．
（2）設加入的石灰石的質(zhì)量最大為x．55mL=0.055L
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                     44
80%x                                  0.055L×2.0g/L
$\frac{100}{44}$=$\frac{80%x}{0.055L×2.0g/L}$
x≈0.31g
答：（1）加入的固體過多．
（2）實驗中取用的石灰石（CaCO₃質(zhì)量分數(shù)為80%）最多不能超過0.31g．

點評 本題解答第一問，要結合整個題目分析命題者的本題，前后分析可知，命題人應該是認為固體加入過多所致，所以才在第二問研究最多加入多少來保證實驗順利進行．