Question

14．某科学兴趣小组同学为测定一种石灰石样品中碳酸钙的质量分数，组装了如图1的实验装置进行实验．称取质量为1.2克的石灰石样品，将其与足量的稀盐酸反应，每隔10秒读出量筒中水的体积，得到的相关数据（见表格）．请根据数据回答下列问题：（碳酸钙和盐酸反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑）

反应时间/s	10	20	30	40	50	60
量筒中水的体积/ml	70	125	170	205	220	220

（1）实验装置B中油膜的作用是防止二氧化碳溶于水．
（2）根据图中的数据，分析该反应速率如何变化并说明原因：单位时间内生成二氧化碳越来越少，这是因为随着反应进行，稀盐酸的浓度越来越小．
（3）该样品中碳酸钙的质量分数是多少？（标准状况下二氧化碳的密度是2克/升，计算结果保留一位小数）

（4）小柯同学用图2的方法检测样品中碳酸钙的含量：用天平准确称取20g石灰石放入图A装置中，同时加入足量稀盐酸；在B装置中加入浓硫酸，C装置中加入足量NaOH溶液．小柯同学只需测得以下?③的量（填序号），可以较为精确计算出样品中碳酸钙的质量分数
?①反应前后A装置药品减少的质量
?②反应前后B装置药品增加的质量
?③反应前后C装置药品增加的质量．

Answer 1

分析 碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算和判断．

解答 解：（1）实验装置B中油膜的作用是防止二氧化碳溶于水．
故填：防止二氧化碳溶于水．
（2）实验过程中，因为随着反应进行，稀盐酸的浓度越来越小，因此单位时间内生成二氧化碳越来越少．
故填：单位时间内生成二氧化碳越来越少，这是因为随着反应进行，稀盐酸的浓度越来越小．
（3）设样品中碳酸钙质量为x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
100                                   44
x                          0.002g/mL×220mL
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{0.002g/mL×220mL}$，
x=1g，
该样品中碳酸钙的质量分数是：$\frac{1g}{1.2g}$×100%=83.3%，
答：该样品中碳酸钙的质量分数是83.3%．
（4）反应前后C装置药品增加的质量即为反应生成二氧化碳的质量，因此只需测得反应前后C装置药品增加的质量，即可较为精确计算出样品中碳酸钙的质量分数．
故填：③．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．