Question

【题目】某校学习小组准备探究气体的测定和数据处理方法。

【提出问题】

如何利用石灰石（主要成分为CaC03）与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据。

【实验设计】通过下列两个实验分别测定C02的质量和体积。

【分析与表达】

（1） 实验I中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中CaC03完全反应的实验现象是 ；

（2） 实验Ⅱ中，先连接好装置并检查气密性，然后装好药品，最后将10 mL稀盐酸快速推入烧瓶中。若稀盐酸是分几次缓慢推入的，则可能造成的后果是 ；

【记录与处理】

（3） 已知实验I反应前的总质量[m（大烧杯十石灰石粉末）+m（小烧杯十稀盐酸）]，要计算生成C02的质量，至少还需要的数据是

A．m（小烧杯） B．m(大烧杯) C．m(大烧杯十反应后剩余物)

（4） 实验Ⅱ的实验记录如下（表中数据在相同温度、相同压强条件下测定）：

根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成C02的体积 mL。

（5） 该学习小组的同学采集了一块石灰石样品，将其敲碎后，称出6g放入烧杯内（烧杯质量为20 g）。然后加入50 g稀盐酸（足量），充分反应后，再称量为73.8 g（连烧杯一起）。试回答：

①将石灰石样品敲碎的主要目的是 。

②该实验过程中，共产生CO2的质量 。

③该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少？（写出计算过程，结果保留一位小数）

Answer 1

【答案】（1）最后一次加稀盐酸后，无气泡冒出

（2）由于反应生成气体使装置中压强增大，再次推入较困难

（3）A C（4）80（5）①增大反应物的接触面积，使反应更充分②2.2克③83.3%

【解析】

试题分析：（1）碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，故判断石灰石中CaC03完全反应的实验现象是最后一次加稀盐酸后，无气泡冒出

（2）实验Ⅱ中，先连接好装置并检查气密性，然后装好药品，最后将10 mL稀盐酸快速推入烧瓶中。若稀盐酸是分几次缓慢推入的，则可能造成的后果是由于反应生成气体使装置中压强增大，再次推入较困难

（3）二氧化碳是气体，在敞口烧杯中会跑掉，故要计算生成C02的质量，应用实验I反应前的总质量[m（大烧杯十石灰石粉末）+m（小烧杯十稀盐酸）]—m（小烧杯）—m(大烧杯十反应后剩余物)，故至少还需要的数据是A C

（4）根据表中数据最终生成C02的体积=90mL—10mL=80mL

（5）①将石灰石样品敲碎的主要目的是：增大反应物的接触面积，使反应更充分

②根据质量守恒定律：实验过程中，共产生CO2的质量=6g+20g+50g-73.8g=2.2克

③根据化学方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑中CO2与CaCO3的质量关系，可计算出碳酸钙的质量，进一步计算出该石灰石样品中碳酸钙的质量分数

解：设CaCO3的质量为x

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

100 44

x 2.2g

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

该石灰石样品中碳酸钙的质量分数=5g/6g×100%=83.3%