Question

2．化学兴趣小组的同学准备探究实验所用石灰石中碳酸钙的质量．

【提出方案】利用石灰石（主要成分为碳酸钙）与稀盐酸反应来测定生成CO₂的质量和体积，并处理数据．
【资料】
1．实验Ⅰ、Ⅱ中石灰石样品（杂质不考虑）质量相等
2．通常情况下，二氧化碳的密度约为2.0克/升
3．化学反应前后元素的种类和质量均不变
【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）实验I中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次全部加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中碳酸钙完全反应的操作及实验现象是：最后一次加入稀盐酸，仍没有气泡产生．
（2）实验II中，先连接好装置，再检查装置的气密性（填操作名称），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稀盐酸难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落．
【记录与处理】
（3）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AC．（填字母）
A．m（小烧杯）      B．m（大烧杯）      C．m（大烧杯+反应后剩余物）
（4）根据（3）计算得二氧化碳的质量为0.176克，实验中不可以（填“可以”或“不可以”）使用托盘天平．忽略其他因素影响，试计算石灰石样品中碳酸钙的质量．写出计算过程：0.4g．
（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	92.0	95.0	97.5	97.8	97.9	98.0	98.0	98.0

根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成CO₂的体积是88.0ml，理由是原稀盐酸占有10mL体积．
【反思与评价】
（6）请你综合各方面原因分析，你认为实验Ⅰ的优点是实验操作简单或便于读数，实验Ⅱ的优点是在密闭体系内反应更加环保．

Answer 1

分析 （1）根据石灰石和盐酸反应放出二氧化碳气体进行解答；
（2）根据制取气体要先检查装置的气密性进行解答；
（3）根据反应前后物质质量差就是生成二氧化碳的质量进行解答；
（4）根据托盘天平的精确程度以及化学方程式进行分析计算；
（5）根据从第8分钟后气体的体积不再变化来分析；
（6）根据实验I的优点是操作简单，而实验II的优点现象更加直观进行解答．

解答 解：（1）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；
故填：仍没有气泡产生；
（2）制取气体要先检查装置的气密性；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；
故填：检查装置的气密性；稀盐酸难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落；
（3）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）；
故填：AC；
（4）托盘天平只能精确到0.1g，故不能使用托盘天平来称量；设其中碳酸钙的质量为x，则
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                   0.176g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{0.176g}$
x=0.4g
故填：不可以；0.4g；
（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50.0mL，第2分钟是75.5mL，最终生成CO₂的体积是88.0mL；故填：88.0；原稀盐酸占有10mL体积；
（6）实验I的优点是操作简单，而实验II的优点现象更加直观、环保．
故填：实验操作简单或便于读数；在密闭体系内反应更加环保．

点评 掌握装置气密性检验一般方法，本题主要考查分析和应用信息解答实际问题的能力，要结合物质的性质和反应规律进行综合分析．