Question

4．某校学习小组准备探究气体的测定和数据处理方法．
【提出问题】如何利用石灰石（主要成分为CaCO₃）与稀盐酸反应来测定生成CO₂的质量和体积，并处理数据．
【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）上述两个实验中，反应的化学方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（2）实验I中，将小烧杯中的所以稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，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．
（3）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．
【记录与处理】
（4）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．
A．m（小烧杯）　　 B．m（大烧杯）　　　 C．m（大烧杯+反应后剩余物）
（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	88.0	89.0	89.5	89.8	89.9	90.0	90.0	90.0

①根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成CO₂的体积是80ml，理由是原稀盐酸占有10mL体积．
②根据你的认识，在如图3坐标图中绘制出0～10min生成CO₂体积随时间变化的曲线．
【反思与评价】经过分析，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 【分析与表达】（1）根据石灰石和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳进行解答；
（2）根据石灰石和盐酸反应放出二氧化碳气体进行解答；
（3）根据制取气体要先检查装置的气密性进行解答；
【记录与处理】（4）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；
（5）根据从第8分钟后气体的体积不再变化以及用描点法画出生成CO₂体积随时间变化的曲线即可；
【反思与评价】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：【分析与表达】（1）石灰石和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（2）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；
（3）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；
【记录与处理】（4）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）；
（5）①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50mL，第2分钟是75mL，最终生成CO₂的体积是80mL；
②用描点法画出生成CO₂体积随时间变化的曲线为

【反思与评价】实验I的优点是操作简单，而实验II的优点现象更加直观．
故答案为：【分析与表达】（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（2）最后一次加入稀盐酸，仍没有气泡产生；
（3）检查装置的气密性；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；
【记录与处理】（4）AC；
（5）①80；原稀盐酸占有10mL体积；
②；
【反思与评价】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．