题目内容
18．三位同学分别用相同质量分数的稀盐酸，测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数（石灰石中的杂质既不与酸反应，也不溶于水）．（1）小敏的方法可用如下流程表示，测得的碳酸钙的质量分数为79%；在过滤操作中，需要用到的玻璃仪器有B（选填序号）．
A．酒精灯、漏斗、玻璃棒 B． 漏斗、玻璃棒、烧杯 C． 酒精灯、试管、玻璃棒
[品10克]$→_{分反应后过滤，洗涤、干燥}^{加入稀盐酸50克充}$[滤渣5克]$→_{充分反应后过滤，洗涤、干燥}^{加入稀盐酸50克}$[滤渣2.1克]
（2）小华取10克样品，用如图甲实验装置进行实验，反应结束后，测得B装置质量增加了4.6克，根据上述数据，算得碳酸钙的质量分数，发现与事实严重不符，造成这种情况的可能原因是B中吸收二氧化碳中带出的水蒸气和氯化氢气体．
（3）小军用如图乙的实验装置进行实验，将20克稀盐酸加入到1.25克样品中，生成的CO2体积与反应时间的关系如图丙．已知本实验条件下CO2的密度为1.8克/升，求该石灰石样品中CaCO3的质量分数．
（4）求实验所用的稀盐酸溶质质量分数．
分析 （1）根据盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，第二次加盐酸，滤渣继续减少，说明第一次中盐酸完全反应且碳酸钙有剩余，可知50g盐酸完全消耗5g碳酸钙，而第二次减少的质量为2.9g，说明碳酸钙完全反应，剩余滤渣的质量就是石灰石样品中杂质的质量进行解答；
（2）根据碱石灰能吸收水蒸气和氯化氢气体，B中吸收二氧化碳中带出的水蒸气和氯化氢气体进行解答；
（3）根据二氧化碳体积和密度求出二氧化碳的质量，利用二氧化碳的质量求出碳酸钙的质量，进而求出该石灰石样品中CaCO3的质量分数即可；
（4）根据小敏的步骤可知，反应掉5g碳酸钙需要盐酸50g，小军的步骤是将20g稀盐酸加入到1.25g样品中，此时20g稀盐酸是过量的，所以应该用小敏采集的实验数据计算．
解答 解：（1）盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，第二次加盐酸，滤渣继续减少，说明第一次中盐酸完全反应且碳酸钙有剩余，可知50g盐酸完全消耗5g碳酸钙，而第二次减少的质量为2.9g，说明碳酸钙完全反应，剩余滤渣的质量就是石灰石样品中杂质的质量，样品中碳酸钙的质量分数为：$\frac{10g-2.1g}{10g}$×100%=79%；在过滤操作中，需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯；故填：79%；B；
（2）碱石灰能吸收水蒸气和氯化氢气体，B中吸收二氧化碳中带出的水蒸气和氯化氢气体，所以算得碳酸钙的质量分数，发现与事实严重不符；故填：B中吸收二氧化碳中带出的水蒸气和氯化氢气体；
（3）二氧化碳的质量=1.8g/L×0.244L≈0.44g，设碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.44g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{0.44g}$
x=1g
该石灰石样品中CaCO3的质量分数为：$\frac{1g}{1.25g}$×100%=80%；
答：该石灰石样品中CaCO3的质量分数为80%；
（4）采用小敏的．根据小敏的步骤可知，反应掉5g碳酸钙需要盐酸50g，小军的步骤是将20g稀盐酸加入到1.25g样品中，此时20g稀盐酸是过量的，所以应该用小敏采集的实验数据计算．
已知量取50g盐酸，对应的碳酸钙质量为10g-5g=5g，再用化学方程式即可求得氯化氢的质量，设参加反应的稀盐酸的质量分数为y，
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
5g 50g×y
$\frac{100}{5g}=\frac{73}{50g×y}$
y=7.3%
答：实验所用的稀盐酸溶质质量分数为7.3%．
点评 本题考查学生利用化学反应方程式的计算，明确二氧化碳是气体并利用质量守恒来计算二氧化碳的质量是解答的关键．
| A． | 实验室用排水法收集O2，实验结束时，应该先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 | |
| B． | 点燃H2前，必须先检验H2的纯度 | |
| C． | 用H2还原CuO，应该选通H2，然后再加热 | |
| D． | 用H2还原CuO结束时，应该先停止通H2，然后再停止加热 |
（1）仪器①的名称是：集气瓶．
（2）如果要收集比较干燥的氧气，则选用C装置收集；实验室若用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，可选用的发生装置是B．
（3）若用高锰酸钾选择A和D装置制取并收集氧气，则对A装置进行的改进是试管口略向下倾斜、试管口放一团棉花．实验结束时应先撤离导管再熄灭酒精灯，否则会导致试管炸裂；检验一瓶氧气是否收满的方法是在集气瓶口放一带火星的木条，看是否复燃．
（4）若收集某气体时只能选用E装置，则可推知该气体的性质除密度比空气小外，还有：溶于水或者易溶于水且不和空气的成分反应．
（5）实验室往往用B装置制取气体，与下图比较，其优点是：便于控制反应．
（6）某初三化学兴趣小组同学，在对氧气性质进行探究时，设计了如下实验：
①小李同学取一段铁丝窗网上的细铁丝，在自己收集到的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验，结果没有观察到“火星四射”的现象．造成此实验失败的原因可能是铁丝生锈或者氧气不纯；另一同学用收集的氧气做铁丝燃烧实验后发现集气瓶底炸裂，出现该现象原因是没有在集气瓶底放少量的水或细砂，该反应文字表达式为铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁，该反应所属的基本反应类型是化合反应．
②小王同学将用排水法收集满氧气的两个集气瓶按如图所示放置，并分别同时迅速插入一根带火星的木条，甲乙两个装置中的现象不同点是甲中燃烧比乙中更旺更持久．
③从某网页上查阅到如下信息：能使带火星的木条复燃所需氧气的最低体积分数应在30%～50%之间．为探究更加具体和准确的数据，兴趣小组的同学用排空气法向集气瓶中通入一定体积的氧气，通入氧气的体积占集气瓶容积的体积分数和有关实验现象如下表：这时，小张同学脱口而出：“氧气约占36%时就是带火星的木条复燃的最低体积分数”，而其他同学立即反对，理由是该瓶中还有体积为64%的空气，空气中也有氧气，你认为能使带火星木条复燃所需氧气的最低体积分数为49%（实验数据均取整数）．
| 1号瓶 （通入34%的氧气） | 2号瓶（通入35%的氧气） | 3号瓶（通入36%的氧气） | 4号瓶（通入37%的氧气） |
 不复燃 |  不复燃，但很亮 |  很亮，复燃 |  立即复燃 |