Question

17．甲乙兩學(xué)習(xí)小組準(zhǔn)備測(cè)定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，他們分別采用了不同的測(cè)定方法．

I．甲組同學(xué)的方法是：
將樣品與稀鹽酸反應(yīng)，測(cè)定反應(yīng)后生成CO₂的體積，再根據(jù)體積換算為質(zhì)量，最后根據(jù)CO₂的質(zhì)量求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量．如圖1為大理石與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)裝置，圖2用于測(cè)量CO₂的體積．
（1）往圖1裝置中盛放藥品之前先要檢查裝置氣密性；
（2）圖2裝置中油層的作用是防止二氧化碳溶于水；
（3）上下移動(dòng)量氣管，使兩邊液面相平（填操作方法）可使反應(yīng)前后油層上方氣體壓強(qiáng)和外界大氣壓相同，此時(shí)排出水的體積即為生成二氧化碳的體積．
II．乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法是：
將采集到的樣品用水沖洗后晾干，稱取20.00g樣品平均分成兩份，分別與足量相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸反應(yīng)進(jìn)行下列測(cè)定（如圖3），經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到釋放出二氧化碳的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖（如圖4）．
（4）圖3所示實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)記錄紙上應(yīng)該連續(xù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是反應(yīng)時(shí)間 和電子天平的示數(shù)．
（5）石灰?guī)r與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（6）由圖4中曲線可以看出，固體物質(zhì)與液體物質(zhì)反應(yīng)，當(dāng)其他條件相同時(shí)，接觸面積越大，其反應(yīng)速率越快．
（7）試求樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)75.0%（假設(shè)樣品中其他雜質(zhì)不參加反應(yīng)，不考慮水、氯化氫逸出，結(jié)構(gòu)精確到0.1%）．

Answer 1

分析 凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
二氧化碳能夠溶于水，不溶于植物油；
碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式和圖中提供的數(shù)據(jù)可以計(jì)算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）往圖1裝置中盛放藥品之前先要檢查裝置氣密性．
故填：檢查裝置氣密性．
（2）圖2裝置中油層的作用是防止二氧化碳溶于水．
故填：防止二氧化碳溶于水．
（3）上下移動(dòng)量氣管，使兩邊液面相平，可使反應(yīng)前后油層上方氣體壓強(qiáng)和外界大氣壓相同，此時(shí)排出水的體積即為生成二氧化碳的體積．
故填：上下移動(dòng)量氣管，使兩邊液面相平．
（4）圖3所示實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)記錄紙上應(yīng)該連續(xù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是反應(yīng)時(shí)間和電子天平的示數(shù)．
故填：反應(yīng)時(shí)間；電子天平的示數(shù)．
（5）石灰?guī)r中的碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（6）由圖4中曲線可以看出，固體物質(zhì)與液體物質(zhì)反應(yīng)，當(dāng)其他條件相同時(shí)，接觸面積越大，其反應(yīng)速率越快．
故填：大；快．
（7）設(shè)10.00g樣品中碳酸鈣質(zhì)量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
100                                     44
x                                       3.30g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{3.30g}$，
x=7.5g，
樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{7.5g}{10.00g}$×100%=75.0%，
故填：75.0%．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．