题目内容
化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,具体方法是:将样品与稀盐酸反应,测定反应后生成CO2的体积,将体积换算为质量,再根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量.如图Ⅰ为石灰石与稀盐酸反应的装置,图Ⅱ是用于测量CO2体积的装置.
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(1)写出图中A、B仪器的名称:① ② ,检查A装置气密性的方法是 ,若在实验室中利用B装置制取氧气,化学反应方程式为 ,将B中装置②加装网罩,可以用于木炭还原氧化铜实验,反应的化学方程式为 ,该反应属于 (填基本反应类型);
(2)图Ⅰ装置为石灰石与稀盐酸反应的装置,应选择 (填“A”或“B”)图Ⅱ装置中油层的作用是 防 ,为使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同,可以采取的操作方法是 ,此时读数的变化即为生成二氧化碳的体积.
(3)下表是三个实验小组按方案所测得的数据.
| 小组 | 取用石灰石样品质量 | 测得CO2的质量 | 碳酸钙的质量分数 |
| 一 | 2.5g | 1.32g | 120% |
| 二 | 2.5g | 0.88g | ? |
| 三 | 2.5g | 1.1g | 100% |
Ⅰ第一、三小组测定结果明显偏高,可能的原因是 (填序号)
①盐酸浓度过高挥发出氯化氢;
②盐酸量不足;
③没有将发生装置内的二氧化碳完全排出
Ⅱ第二小组测定结果比较准确,根据数据计算石灰石中碳酸钙的质量分数.(写出计算过程)
【考点】盐的化学性质;量气装置;检查装置的气密性;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;根据化学反应方程式的计算.
【专题】常见的盐 化学肥料.
【分析】(1)要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法;
凡是有气体参加或产生的实验,实验前一定要检查装置的气密性,以防装置漏气影响实验结果;
氯酸钾在二氧化锰的催化作用下,受热分解生成氯化钾和氧气;
高温条件下,氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳;
(2)实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应不需要加热,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;
二氧化碳能够溶于水,密度比空气大;
(3)盐酸易挥发;根据提供的数据可以计算碳酸钙的质量分数.
【解答】解:(1)①是长颈漏斗; ②是酒精灯;
检查A装置气密性的方法有:
方法一:在乳胶管上夹弹簧夹,向长颈漏斗内加水形成液封,再加适量水,静置一段时间后,若长颈漏斗液面与试管内液面差保持不变,说明气密性良好.
方法二:在试管内加入适量水形成液封后,用针筒接在乳胶管上,当针筒缓缓外拉或内推时,若看到试管内有气泡或长颈漏斗下端出现稳定的液柱,说明气密性良好.
方法三:用洗耳球或吸球代替针筒进行如上操作.(合理答案均可).
实验室中利用B装置制取氧气时,由于试管口没有塞一团棉花,应该是利用氯酸钾制取氧气,反应的化学反应方程式为:2KClO3![]()
2KCl+3O2↑;
将B中装置②加装网罩,可以用于木炭还原氧化铜实验,反应的化学方程式为:2CuO+C![]()
2Cu+CO2↑,该反应属于置换反应.
故填:长颈漏斗;酒精灯;将装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住,向长颈漏斗中注水至浸没长颈漏斗末端,继续注水至形成一段液柱,一段时间后若液柱不下降,即可证明装置不漏气;2KClO3![]()
2KCl+3O2↑;2CuO+C![]()
2Cu+CO2↑,置换反应.
(2)石灰石与稀盐酸反应不需要加热,应选择A装置;
图Ⅱ装置中油层的作用是防止二氧化碳溶于水;
为使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同,可以采取的操作方法是:调节量气管高度,使反应前后两边液面相平,此时读数的变化即为生成二氧化碳的体积.
故填:A;防止二氧化碳溶于水;调节量气管高度,使反应前后两边液面相平.
(3)Ⅰ第一、三小组测定结果明显偏高,可能的原因是盐酸浓度过高挥发出氯化氢.
故填:①.
Ⅱ解:设样品中碳酸钙的质量为X,
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,
100 44
X 0.88g
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=![]()
,
X=2g,
碳酸钙的质量分数为:![]()
×100%=80%,
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%.
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础.
除去下列物质中少量杂质,加入的试剂(足量)或主要操作方法错误的是( )
| 组别 | 物质 | 杂质 | 试剂 | 操作方法 |
| A | CO2 | CO | CuO | 加热 |
| B | Cu | Fe | 稀盐酸 | 溶解 |
| C | KCl | KClO3 | MnO2 | 加热 |
| D | ZnSO4 | CuSO4 | 锌粉 | 过滤 |
A.A B.B C.C D.D