化学兴趣小组测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数(假定:石灰石样品中除碳酸钙外.其余物质不与稀盐酸反应也不溶于水)．I 他们的方法是:(1)取3.0g样品放入烧杯,(2)加入足量的稀盐酸至恰好不再产生气体时.测定反应后生成的CO2质量,(3)根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量及质量分数．II 为测定CO2的质量.他们想出了以下方案.请� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

化学兴趣小组测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数（假定：石灰石样品中除碳酸钙外，其余物质不与稀盐酸反应也不溶于水）．
I　他们的方法是：（1）取3.0g样品放入烧杯；
（2）加入足量的稀盐酸至恰好不再产生气体时，测定反应后生成的CO₂质量；
（3）根据CO₂的质量求出样品中碳酸钙的质量及质量分数．
II　为测定CO₂的质量，他们想出了以下方案，请帮助他们完成设计方案：
（1）选用右图

甲

（填“甲”或“乙”）装置可测量产生的CO₂的

体积

，再利用此时CO₂的密度，可计算CO₂的质量．图中瓶内水面上油层的作用是

防止二氧化碳气体溶于水

．
（2）他们选用该方案时测量的气体在常温下体积为440mL．已知常温下CO₂气体的密度为2.0g/L，则上述反应放出气体的质量为

0.88

g．请根据化学反应方程式计算该石灰石样品中CaCO₃的质量分数．
III、实验后小明提出用不同的方法测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数：
（1）取mg样品放入烧杯；
（2）加入足量的稀盐酸至不再产生气体时，过滤，洗涤、干燥后称量剩余固体质量为ng；
（3）根据剩余固体的质量求出样品中碳酸钙的质量分数为

m-n

×100%

m-n

×100%

．（用m、n的代数式表示）
Ⅳ、除了上述实验方法外，还可以采用的方法是：

高温灼烧样品

，称量反应前后物质总质量的减小量．根据减小量求出样品中碳酸钙的质量及质量分数．

分析：Ⅱ、（1）根据二氧化碳的性质来选择并根据装置的特点来完成该题的解答；
（2）根据密度公式可以求算出二氧化碳气体的质量；然后结婚碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式可以求得碳酸钙的质量，进而求算出碳酸钙的质量分数；
Ⅲ、根据质量守恒定律可以完成该题的解答；
Ⅳ、根据碳酸钙的性质来完成解答．

解答：解：Ⅱ（1）二氧化碳能够溶于水，所以为了使实验结果更准确，二氧化碳不能和水接触，所以应该选择甲装置，进入量筒中的水的体积即为二氧化碳的体积，而装置中油的作用就是为了防止二氧化碳溶于水而影响实验结果的；
（2）根据题意可知生成二氧化碳气体的体积为440mL=0.44L，所以根据密度公式可以知道生成二氧化碳气体的质量为：m=ρV=2.0g/L×0.44L=0.88g；
设石灰石样品中CaCO₃的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
x 0.88g

100

0.88g

解得：x=2.0g
该石灰石样品中CaCO₃的质量分数为：

2.0g

3.0g

×100%=66.7%；
答：该石灰石样品中CaCO₃的质量分数为66.7%；
Ⅲ、根据质量守恒定律可以知道，反应前后固体的质量减少的质量即为被反应了的碳酸钙的质量，即为：（m-n）g，所以可以表示出样品中碳酸钙的质量分数为：

m-n

×100%；
Ⅳ、碳酸钙在高温下能够分解产生二氧化碳和氧化钙，所以可以将石灰石高温煅烧，来测量出石灰石样品中碳酸钙的质量分数．
故答案为：Ⅱ、（1）甲；体积；防止二氧化碳溶于水；
（2）0.88；66.7%；
Ⅲ、

m-n

×100%；
Ⅳ、高温灼烧样品．

点评：熟练掌握二氧化碳及碳酸钙的化学性质，并记住相应的化学方程式，能够根据化学方程式进行简单的计算，另外要掌握质量分数的公式，

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（填序号）．
（2）合成气可通过天然气的重整得到，如CH₄+H₂O═CO+3H₂ 合成气可制二甲醚，二甲醚被称为21世纪的新型燃料．合成气还可用于冶炼金属，用它冶炼铁的部分生产过程示意如下：

①二甲醚（CH₃OCH₃）可由合成气（CO和H₂）在一定的条件下制的．用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的、常温为液态的氧化物，写出该反应的化学方程式：

．
②合成气在冶炼铁的生产过程中所起的作用是

．
（3）化学兴趣小组的同学为了测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数．
Ⅰ．甲同学取一定质量的赤铁矿粉与过量的木炭粉混合后，用下图所示装置以合理的操作步骤测定（假设杂质始终不发生变化）．

①实验中持续通入干燥的氮气．加热前缓缓通入一段时间，其作用是

．
②停止加热前是否需要先断开a和b的连接处以防止倒吸？为什么？

．
③如果氢氧化钠溶液对二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同学用氢氧化钠溶液的质量变化测定出氧化铁的质量分数将

（选填“偏大”、“偏小”或“准确”），原因是

．
Ⅱ．乙同学取矿石样品10g，加入足量稀盐酸，完全反应后，共用去稀盐酸109.5g过滤得到滤渣2g（假设杂质既不溶于水也不与酸发生反应）．请你和乙同学-起计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数和反应后溶液中溶质的质量分数．（请写出计算过程）．

金属是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类材料．
（1）已知在相同的条件下，金属的活动性越强，金属和酸反应产生气泡（氢气）的速度就越快．Al、Cu、Fe三种金属在稀盐酸里的反应现象如右图所示．
①右图中Y所代表的金属是

（填“Cu”或“Fe”）；
②Al、Cu、Fe三种金属的活动性由强到弱的顺序为

；
③铝是一种活泼金属，但常温下铝却有较强的抗腐蚀性，其原因是

；
（2）金属的开发和利用是人类文明和社会进步的标志．
①我国古代将炉甘石（ZnCO₃）、赤铜矿（Cu₂O）和木炭粉混合加热至800℃左右，即可得到与黄金外观相似的“药金”．
I．用上述方法不能制得真正的黄金（Au）是因为

；
II．“药金”是

（填“纯金属”或“合金”）；
②钛因常温下不与酸、碱反应等优良的性能，被誉为“未来金属”．由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下：

在高温下与足量Mg反应置换生成金属Ti，该反应的化学方程式为：

．
上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质，可加入

除去．
（3）已知某金属粉末中除含有Al外还含有一定量的Fe和Cu，为证明Fe和Cu的存在并测定其中Al的质量分数，某化学兴趣小组的同学展开了如下的实验探究．
资料在线：Al与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气（反应的化学方程式为：2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑），Fe和Cu不与氢氧化钠溶液反应．
①请完成证明金属粉末中存在Fe和Cu的实验设计：

实验操作	实验现象	结论
Ⅰ取少量的金属粉末于试管中，加入足量的（填试剂名称）．	．	仅除去铝
Ⅱ将试管静置，弃去上层清液，加入足量的稀硫酸．	．	证明含有铁
Ⅲ将试管静置，弃去上层清液，多次洗涤剩余固体	剩余固体呈紫红色	证明含有铜