Question

石灰石（主要成分為CaCO₃）是重要的工業(yè)原料，
（1）某CaCO₃樣品中含有少量Al₂O₃雜質，請設計實驗方案檢驗該樣品中的Al₂O₃．
限選實驗試劑：2mol?L^-1 HCl溶液、lmoL?L^-1NaOH.0.01mol?L^-1KMnO₄溶液、0.1moL?L^-1AgNO₃溶液、燕餾水．
試補充實驗步驟和預期現(xiàn)象：取少量粉碎后的樣品裝入試管中，向試管

 

，說明樣品含有Al₂O₃．
（2）為測定樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)，實驗小組設計如下圖部分裝II（圖中夾持儀器略去）進行實驗，測定C中生成的BaCO₃沉淀質量，以確定碳酸鈣的質量分數(shù)．
①請在方框內補充儀器和試劑，使實驗裝置完整．
②某同學設計測定裝置C在吸
收CO₂前后的質量差來確定
碳酸鈣的質量分數(shù)．你認為該同學的方法是否可行？

 

，原因是

 

．
（3）為了研究在室溫條件下
CaCO₃與鹽酸的反應速率與c（H⁺）濃度關系，設計實驗方案：在不同鹽酸濃度下，測定生成相同體積CO₂所需要的時間．
實驗儀器任選，所需藥品：2moL?L^-1HCI溶液（密度約為1g/mL），蒸餾水．
擬定以下表格，請補充填寫實驗方案（列出所選試劑體積、需記錄的待測物理量和所擬定的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)不能用數(shù)值表示時可用字母表示）．

物理量/單位 實驗序號	m（CaCO3）/g	V（2mon?L-1HCl）/mL	V（H2O）/mL
1	P	20	0
2	P

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：

分析：該實驗方案是測定C中生成的BaCO₃沉淀質量，確定生成的二氧化碳的質量，進而以確定碳酸鈣的質量分數(shù)．
實驗裝置中會殘留部分二氧化碳，影響C中二氧化碳質量的沉淀，需要通入空氣將裝置內的二氧化碳完全排入C中被吸收，空氣中含有二氧化碳，故應先用氫氧化鈉溶液吸收，防止影響二氧化碳的測定；
（1）取少量粉碎后的樣品裝入試管中，向試管中加入氫氧化鈉溶液，固體部分溶解說明含有氧化鋁，因為氧化鋁是兩性氧化物能溶于氫氧化鈉溶液；
（2）①空氣中的二氧化碳和水蒸氣會進入裝置C使測定結果增大，最后需要連接裝有堿石灰的U型管；
②B中的水蒸氣、HCl氣體會進入裝置C中使得CO₂稱量結果偏大；
（3）在不同鹽酸濃度下，測定生成相同體積CO₂所需要的時間，一定質量的碳酸鈣，滴入不同濃度的鹽酸，全部溶解碳酸鈣生成相同質量的二氧化碳氣體時，所需要的時間比較富裕速率，可以設計在鹽酸溶液中加入蒸餾水完成實驗測定．

解答： 解：該實驗方案是測定C中生成的BaCO₃沉淀質量，確定生成的二氧化碳的質量，進而以確定碳酸鈣的質量分數(shù)．實驗裝置中會殘留部分二氧化碳，影響C中二氧化碳質量的沉淀，需要通入空氣將裝置內的二氧化碳完全排入C中被吸收，空氣中含有二氧化碳，故應先用氫氧化鈉溶液吸收，防止影響二氧化碳的測定；
（1）取少量粉碎后的樣品裝入試管中，向試管中加入氫氧化鈉溶液，固體部分溶解說明含有氧化鋁，因為氧化鋁是兩性氧化物能溶于氫氧化鈉溶液；
故答案為：加入lmoL?L^-1NaOH固體部分溶解；
（2）①空氣中的二氧化碳和水蒸氣會進入裝置C使測定結果增大，最后需要連接裝有堿石灰的U型管，裝置圖為：；
故答案為：；
②B中的水蒸氣、HCl氣體會進入裝置C中使得CO₂稱量結果偏大，故測定裝置C在吸收CO₂前后質量差，不可行；
故答案為：不可行；這樣測得的結果會偏大，因為B中的水蒸氣、HCl氣體會進入裝置C中使得CO₂稱量結果偏大．
（3）在不同鹽酸濃度下，測定生成相同體積CO₂所需要的時間，一定質量的碳酸鈣，滴入不同濃度的鹽酸，全部溶解碳酸鈣生成相同質量的二氧化碳氣體時，所需要的時間比較富裕速率，可以設計在鹽酸溶液中加入aml蒸餾水完成實驗測定，t₁＞t₂說明濃度越大反應速率越大；
故答案為：

物理量/單位 實驗序號				固體全部溶解的時間/min
1		20	0	t1
2		20	a	t2

點評：本題考查學生對實驗原理及裝置理解、對操作的評價、物質含量的測定、化學計算等，難度中等，根據(jù)物質的化學性質，要認真分析，把握實驗設計的每個步驟中的實驗目的，