Question

【题目】某校习小组的同学们准备测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。

（提出问题）如何测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数？

（实验设计）将样品与稀盐酸反应，测定反应后生成CO2 的体积，再根据体积换算为质量，最后根据CO2 的质量求出样品中碳酸钙的质量。下图1 为大理石与稀盐酸反应的反应装置，图2 用于测量CO2 的体积。

（1）写出图1 中仪器的名称：②___________

（2）图2装置中油层的作用是__________为便于控制反应速率，可用_______代替长颈漏斗。

（3）___________（填操作方法）可使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同，此时排出水的体积即为生成二氧化碳的体积

（实验拓展）为进一步探究固体状态与产生气体的关系，同学们进行了如下实验：将采集到的样品用水冲洗后晾干，称取20.00g 样品平均分成两份，分别与足量相同质量分数的稀盐酸反应进行下列测定（如图3），经数据处理得到释放出二氧化碳的质量与反应时间的关系图（如图4）。

（4）图3所示实验中数据记录纸上应该连续记录的实验数据是计时器读数和__________。

（5）由图4中曲线可以看出，固体物质与液体物质反应，当其他条件相同时，其影响实验的原因是__________。

（6）试求样品中碳酸钙的质量分数__________（假设样品中其他杂质不参加反应，不考虑水、氯化氢逸出，写出计算过程）

（反思与评价）

（7）有同学认为图 3 装置不能准确测定产生的气体的质量，原因是 __________。

Answer 1

【答案】铁架台 阻止二氧化碳溶于水 分液漏斗 调节量气筒高度，使反应前后两边液面相平 电子天平示数 反应物的形状 75% 锥形瓶仍残留二氧化碳

【解析】

（1）图1 中仪器②的名称是铁架台，故填铁架台。

（2）油层的作用是阻止二氧化碳溶于水，故填阻止二氧化碳溶于水；

通过长颈漏斗控制滴加液体的速度可以控制反应速率，故填长颈漏斗。

(3)由图可知，通过调节量气筒高度，使反应前后两边液面相平可使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同，故填调节量气筒高度，使反应前后两边液面相平。

（4）由图4可知，还要记录反应过程中实验装置的质量变化，故填电子天平示数。

（5）由图4中曲线可以看出影响实验的原因是反应物石灰岩的形状，故填反应物的形状。

（6）解：设参加反应的碳酸钙的质量为x

100:44=x:3.30g

x=7.5g

样品中碳酸钙的质量分数为×100％=75％

答：样品中碳酸钙的质量分数为75％。

（7）由图可知，反应后锥形瓶内还有残留的二氧化碳，计算出的二氧化碳的质量小于其实际质量，故填锥形瓶仍残留二氧化碳。