题目内容

【题目】某校化学活动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CO2的质量和体积:

【分析与表达】
(1)上述两个实验中,反应的化学方程式为
(2)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CaCO3完全反应的实验现象是
(3)实验Ⅱ中,先连接好装置,在检查装置的气密性(请简述方法),然后装好药品,最后将10mL稀盐酸快速推入烧杯中,若稀盐酸是缓慢推入的,则可能造成的后果是
(4)【记录与处理】 已知实验Ⅰ反应前的总质量【m(大烧杯+石灰石粉末)+m(小烧杯+稀盐酸)】,要计算生成CO2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+反应后剩余物)
(5)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)

时间/min

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

注射器读数/ml

60.0

85.0

88.0

89.0

89.5

89.8

89.9

90.0

90.0

90.0

据以上实验过程和实验数据综合分析,最终生成CO2的体积是mL
注意:若答对下面题奖励4分,但化学总分不超过60分.
(6)根据你的认识,在图2中坐标图中绘制出0~10min生成CO2体积随时间变化的曲线.
(7)【反思与评价】 经过分析,你认为实验Ⅰ的优点是 , 实验Ⅱ的优点是

【答案】
(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
(2)最后一次加入稀盐酸,仍没有气泡产生
(3)将注射器往右拉,松开时活塞回到之前的刻度,则气密性良好;烧瓶内气压增大,稀盐酸难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落
(4)AC
(5)80
(6)用描点法画出生成CO2体积随时间变化的曲线为


(7)巧妙利用质量守恒定律测出气体的质量;用十分简单的装置,利用前后气体体积差测得二氧化碳的体积
【解析】解:(1)石灰石和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O;(2)石灰石和盐酸反应放出二氧化碳气体,所以,判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是最后一次加入稀盐酸,仍没有气泡产生;(3)制取气体要先检查装置的气密性,具体操作为将注射器往右拉,松开时活塞回到之前的刻度,则气密性良好;然后装好药品,最后将10ml稀盐酸快速推入烧瓶中.若稀盐酸是缓慢推入的,则可能造成的后果是烧瓶内气压增大,稀盐酸难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落;(4)根据反应前后物质质量差就是生成二氧化碳的质量,已知实验I反应前的总质量[m(大烧杯+石灰石粉末)+m(小烧杯+稀盐酸)],所以要计算生成CO2的质量,至少还需要的数据是m(小烧杯)和m(大烧杯+反应后剩余物);(5)从第8分钟后气体的体积不再变化,但原稀盐酸占有10mL(推入稀盐酸后仍然会恢复到原压强),所以第1分钟生成CO2的体积是50mL,第2分钟是75mL,最终生成CO2的体积是80mL;(6)用描点法画出生成CO2体积随时间变化的曲线为
;(7)实验I的优点是巧妙利用质量守恒定律测出气体的质量;而实验II的优点用十分简单的装置,利用前后气体体积差测得二氧化碳的体积.
所以答案是:(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O;(2)最后一次加入稀盐酸,仍没有气泡产生;(3)将注射器往右拉,松开时活塞回到之前的刻度,则气密性良好;烧瓶内气压增大,稀盐酸难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落;(4)AC;(5)80;(6) ;(7)巧妙利用质量守恒定律测出气体的质量;用十分简单的装置,利用前后气体体积差测得二氧化碳的体积.
【考点精析】解答此题的关键在于理解检查装置的气密性的相关知识,掌握装置气密性检查:先将导管的一端浸入水中,用手紧贴容器外壁,稍停片刻,若导管口有气泡冒出,松开手掌,导管口部有水柱上升,稍停片刻,水柱并不回落,就说明装置不漏气.

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