Question

3．為了測定大理石中碳酸鈣的質量分數（雜質不反應），甲學生設計了如下實驗裝置，用來收集產生的二氧化碳．
步驟：反應前稱量B裝置的質量；從分液漏斗中滴入足量的鹽酸，當反應結束后，再次稱量B裝置的質量，增加的質量即為產生的CO₂的質量．（資料：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，空氣中的其他成分不與氫氧化鈉反應）

（1）B裝置中多孔玻璃泡的作用是增大二氧化碳與氫氧化鈉的接觸面積；C裝置中石灰水的作用是檢驗二氧化碳是否被完全吸收．
（2）有同學提出質疑：此裝置無法全部收集到生成的CO₂，原因是裝置中殘留了二氧化碳．改進方法是反應結束后，向裝置A中通入氮氣．
（3）改進方法后進行實驗，如果C裝置中的現象是沒有出現渾濁，只需利用B裝置反應前后的質量來確定CO₂的質量．
（4）實驗前稱取20g大理石和足量稀鹽酸反應，改進方法后測得B裝置質量增加了6.6g，求該大理石中碳酸鈣的質量．（請寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）根據多孔玻璃泡的作用是增大二氧化碳與氫氧化鈉的接觸面積，氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水進行分析；
（2）根據裝置中的二氧化碳不能被氫氧化鈉吸收進行分析；
（3）根據二氧化碳和氫氧化鈉完全反應后，澄清石灰水不會出現渾濁進行分析．
（4）根據題意可知，生成的二氧化碳的質量為6.6g，根據二氧化碳的質量可以求出碳酸鈣的質量．

解答 解：（1）通過分析可知，多孔玻璃泡的作用是增大二氧化碳與氫氧化鈉的接觸面積，C裝置中石灰水的作用是：檢驗二氧化碳是否被完全吸收；
（2）有同學提出質疑：此裝置無法全部收集到生成的CO₂，原因是：裝置中殘留了二氧化碳，改進方法是：反應結束后，向裝置A中通入氮氣；
（3）改進方法后進行實驗，如果C裝置中的現象是：沒有出現渾濁，只需利用B裝置反應前后的質量來確定CO₂的質量．
設生成6.6g二氧化碳需要碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
x                     6.6g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{6.6g}$
    x=15g
答：該大理石中碳酸鈣的質量為15g．
故答案為：（1）增大二氧化碳與氫氧化鈉的接觸面積，檢驗二氧化碳是否被完全吸收；
（2）裝置中殘留了二氧化碳；反應結束后，向裝置A中通入氮氣；
（3）沒有出現渾濁．
（4）15g．

點評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合題中所給的提示和學過的知識進行解答即可．