Question

18．化學興趣小組欲測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，具體方法是：將樣品與稀鹽酸反應，測定反應后生成CO₂的體積，將體積換算為質量，再根據CO₂的質量求出樣品中碳酸鈣的質量．如圖Ⅰ為石灰石與稀鹽酸反應的裝置，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長頸漏斗②酒精燈，檢查A裝置氣密性的方法是將裝置中導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，若在實驗室中利用B裝置制取氧氣，化學反應方程式為2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，將B中裝置②加裝網罩，可以用于木炭還原氧化銅實驗，反應的化學方程式為2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，該反應屬于置換反應（填基本反應類型）；
（2）圖Ⅰ裝置為石灰石與稀鹽酸反應的裝置，應選擇A（填“A”或“B”）圖Ⅱ裝置中油層的作用是防止二氧化碳溶于水，為使反應前后油層上方氣體壓強和外界大氣壓相同，可以采取的操作方法是調節(jié)量氣管高度，使反應前后兩邊液面相平，此時讀數的變化即為生成二氧化碳的體積．
（3）如表是三個實驗小組按方案所測得的數據．

小組	取用石灰石樣品質量	測得CO2的質量	碳酸鈣的質量分數
一	2.5g	1.32g	120%
二	2.5g	0.88g	？
三	2.5g	1.1g	100%

Ⅰ第一、三小組測定結果明顯偏高，可能的原因是①（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)生裝置內的二氧化碳完全排出
Ⅱ第二小組測定結果比較準確，根據數據計算石灰石中碳酸鈣的質量分數．

Answer 1

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生的實驗，實驗前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實驗結果；
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，氧化銅和碳反應生成銅和二氧化碳；
（2）實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳，反應不需要加熱，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)；
根據提供的數據可以計算碳酸鈣的質量分數．

解答 解：（1）①是長頸漏斗，②是酒精燈；
檢查A裝置氣密性的方法是：將裝置中導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；
實驗室中利用B裝置制取氧氣時，由于試管口沒有塞一團棉花，應該是利用氯酸鉀制取氧氣，反應的化學反應方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
將B中裝置②加裝網罩，可以用于木炭還原氧化銅實驗，反應的化學方程式為：2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，該反應屬于置換反應．
故填：長頸漏斗；酒精燈；將裝置中導氣管上的膠皮管用彈簧夾夾住，向長頸漏斗中注水至浸沒長頸漏斗末端，繼續(xù)注水至形成一段液柱，一段時間后若液柱不下降，即可證明裝置不漏氣；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；置換反應．
（2）石灰石與稀鹽酸反應不需要加熱，應選擇A裝置；
圖Ⅱ裝置中油層的作用是防止二氧化碳溶于水；
為使反應前后油層上方氣體壓強和外界大氣壓相同，可以采取的操作方法是：調節(jié)量氣管高度，使反應前后兩邊液面相平，此時讀數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；調節(jié)量氣管高度，使反應前后兩邊液面相平．
（3）Ⅰ第一、三小組測定結果明顯偏高，可能的原因是鹽酸濃度過高揮發(fā)出氯化氫．
故填：①．
Ⅱ解：設樣品中碳酸鈣的質量為X，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
100                  44
X                  0.88g
$\frac{100}{X}$=$\frac{44}{0.88g}$，
X=2g，
碳酸鈣的質量分數為：$\frac{2g}{2.5g}$×100%=80%，
答：石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為80%．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．