Question

【題目】某校學習小組準備探究氣體的測定和數據處理方法。

【提出問題】

如何利用石灰石（主要成分為CaC03）與稀鹽酸反應來測定生成CO2的質量和體積，并處理數據。

【實驗設計】通過下列兩個實驗分別測定C02的質量和體積。

【分析與表達】

（1） 實驗I中，將小燒杯中的所有稀鹽酸分幾次加入到大燒杯中，并不斷攪拌，判斷石灰石中CaC03完全反應的實驗現象是 ；

（2） 實驗Ⅱ中，先連接好裝置并檢查氣密性，然后裝好藥品，最后將10 mL稀鹽酸快速推入燒瓶中。若稀鹽酸是分幾次緩慢推入的，則可能造成的后果是 ；

【記錄與處理】

（3） 已知實驗I反應前的總質量[m（大燒杯十石灰石粉末）+m（小燒杯十稀鹽酸）]，要計算生成C02的質量，至少還需要的數據是

A．m（小燒杯） B．m(大燒杯) C．m(大燒杯十反應后剩余物)

（4） 實驗Ⅱ的實驗記錄如下（表中數據在相同溫度、相同壓強條件下測定）：

根據以上實驗過程和數據綜合分析，最終生成C02的體積 mL。

（5） 該學習小組的同學采集了一塊石灰石樣品，將其敲碎后，稱出6g放入燒杯內（燒杯質量為20 g）。然后加入50 g稀鹽酸（足量），充分反應后，再稱量為73.8 g（連燒杯一起）。試回答：

①將石灰石樣品敲碎的主要目的是 。

②該實驗過程中，共產生CO2的質量 。

③該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數是多少？（寫出計算過程，結果保留一位小數）

Answer 1

【答案】（1）最后一次加稀鹽酸后，無氣泡冒出

（2）由于反應生成氣體使裝置中壓強增大，再次推入較困難

（3）A C（4）80（5）①增大反應物的接觸面積，使反應更充分②2.2克③83.3%

【解析】

試題分析：（1）碳酸鈣能與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體，故判斷石灰石中CaC03完全反應的實驗現象是最后一次加稀鹽酸后，無氣泡冒出

（2）實驗Ⅱ中，先連接好裝置并檢查氣密性，然后裝好藥品，最后將10 mL稀鹽酸快速推入燒瓶中。若稀鹽酸是分幾次緩慢推入的，則可能造成的后果是由于反應生成氣體使裝置中壓強增大，再次推入較困難

（3）二氧化碳是氣體，在敞口燒杯中會跑掉，故要計算生成C02的質量，應用實驗I反應前的總質量[m（大燒杯十石灰石粉末）+m（小燒杯十稀鹽酸）]—m（小燒杯）—m(大燒杯十反應后剩余物)，故至少還需要的數據是A C

（4）根據表中數據最終生成C02的體積=90mL—10mL=80mL

（5）①將石灰石樣品敲碎的主要目的是：增大反應物的接觸面積，使反應更充分

②根據質量守恒定律：實驗過程中，共產生CO2的質量=6g+20g+50g-73.8g=2.2克

③根據化學方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑中CO2與CaCO3的質量關系，可計算出碳酸鈣的質量，進一步計算出該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數

解：設CaCO3的質量為x

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

100 44

x 2.2g

100:44=x:2.2g x=5g

該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數=5g/6g×100%=83.3%