Question

6．在制取CO₂的实验中，小科发现质量相同而粗细不同的大理石与盐酸反应，CO₂的产生速度细的比粗的快得多．经思考后，小科设计了如下实验（每次实验均用1g大理石，20mL盐酸）

实验序号	温度（℃）	大理石颗粒	盐酸质量分数（%）	实验目的
1	20	粗	5	探究大理石和盐酸的反应速度与石灰石颗粒大小的关系
2	20	细	5

（1）为了比较反应速度，设计如图一所示装置，其中量筒的作用是通过观察单位时间内排入量筒中水的体积来判断反应速率；
（2）实验中CO₂体积随时间的变化关系如图二所示，请将实验2中CO₂体积随时间变化的曲线画在图二中．

（3）已知20℃该气压下CO₂气体密度约1.98g/L，求大理石中CaCO₃的质量分数？

Answer 1

分析 （1）其中量筒的作用是通过观察单位时间内排入量筒中水的体积来判断反应速率；
（2）反应物接触面积越大，反应速率越快；
（3）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，根据二氧化碳的体积、密度可以计算二氧化碳质量，根据二氧化碳质量可以计算碳酸钙质量，进一步可以计算大理石中CaCO₃的质量分数．

解答 解：（1）为了比较反应速度，设计如图一所示装置，其中量筒的作用是通过观察单位时间内排入量筒中水的体积来判断反应速率．
故填：通过观察单位时间内排入量筒中水的体积来判断反应速率．
（2）实验中，反应物接触面积较大，反应速率较快，相比之下，反应需要时间短，CO₂体积随时间变化的曲线如下图所示：

（3）设碳酸钙质量为x，
反应生成二氧化碳质量为：1.98g/L×0.2L=0.396g，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
100                                     44
x                                     0.396g
$\frac{100}{44}$=$\frac{x}{0.396g}$
x=0.9g，
大理石中CaCO₃的质量分数为：$\frac{0.9g}{1g}$×100%=90%，
答：大理石中CaCO₃的质量分数为90%．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．