Question

（9分）查阅资料可知：浓硫酸能吸水，且不与CO₂反应：CO₂能与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水。某同学为了测定某石灰石矿样中碳酸钙的质量分数，按下列过程进行实验：用过量稀盐酸溶解矿样(杂质不与盐酸反应)→用浓硫酸干燥所得气体→用过量NaOH溶液吸收CO₂→根据NaOH溶液的增重计算矿样中碳酸钙的质量分数，实验装置如下图所示：

(1)其中A为溶解矿样的实验装置，若已准备了分液漏斗、双孔橡胶塞、试管，为完成溶解并将产生的气体通入B中至少还需要的实验仪器是   ▲   。
(2)在装置气密性良好的情况下，某同学将经过准确称量的矿样加入试管后，通过分液漏斗加入过量稀盐酸进行实验。当A中产生大量气泡时，发现B中没有气泡，为准确测定该石灰石矿样中碳酸钙的质量分数，该同学应该   ▲   。
(3)下列情况一定不会使实验结果产生偏差的是   ▲   （填序号）：
A．实验开始前用纯净的氮气除去实验系统内残留的空气
B．让气体快速通过盛有浓硫酸和NaOH溶液的洗气瓶
C．装置C右端导管口连接一个能吸收CO₂和H₂O的装置
D．实验结束时，整个实验系统内保留少量二氧化碳气体
E．用经过准确称量的呈块状的石灰石试样直接进行实验
(4)将插入NaOH溶液下端的导管改成多孔球泡(如图中的D)，能让NaOH溶液更好地吸收二氧化碳，其理由是   ▲   ：
(5)某次实验时，称取了10.0g矿样，经正确操作后，测得C装置在实验前后的质量增加了3.6g，则该次实验时测得该矿样中碳酸钙的质量分数为多少？（请写出计算步骤，精确到小数点后一位）

Answer 1

本题考查的是实验探究物质的组成成分以及含量，碳酸钠、碳酸氢钠与碳酸钙，根据化学反应方程式的计算。
（1）根据实验室中制取二氧化碳的反应装置来进行解答，在实验室中制取二氧化碳气体不需要加热，所以根据所给的仪器可以知道还缺少导管和铁架台；
（2）当A中产生大量气泡时，发现B中没有气泡，可能是装置的气密性不好，所以为准确测定该石灰石矿样中碳酸钙的质量分数，该同学应该检查装置，然后重新称量矿样，重做实验；
（3）A、氮气不能和氢氧化钠反应，所以不会影响二氧化碳的吸收，故不会影响实验结果；
B、让气体快速通过盛有浓硫酸和NaOH溶液的洗气瓶，会影响二氧化碳的干燥和吸收从而影响实验结果；
C、装置C右端导管口连接一个能吸收CO₂和H₂O的装置，没有接触到氢氧化钠溶液，且能吸收空气中的水和二氧化碳，避免干扰，所以不能影响实验结果；
D、实验结束时，整个实验系统内保留少量二氧化碳气体，说明二氧化碳没有完全被吸收，所以会影响实验结果；
E、物质间的接触面积越大，反应越充分，所以用块状的石灰石，可能会导致一部分碳酸钙不能完全反应，故会影响实验结果；故选AC；
（4）物质间的接触面积越大，反应越充分，所以将插入NaOH溶液下端的导管改成多孔球泡，能让NaOH溶液更好地吸收二氧化碳；
（5）氢氧化钠溶液溶液增加了3.6g，即生成二氧化碳气体的质量为3.6g；
设石灰石样品中碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                    3.6g
100/44 ="x/3.6g"
解得：x=8.18g
所以该矿样中碳酸钙的质量分数为：8.18g/10g ×100%=81.8%
答：该矿样中碳酸钙的质量分数为81.8%。