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6.化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,具体方法是:将样品与稀盐酸反应,测定反应后生成CO2的体积,将体积换算为质量,再根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量.如图Ⅰ为石灰石与稀盐酸反应的装置,图Ⅱ是用于测量CO2体积的装置.

(1)写出图中A、B仪器的名称:①长颈漏斗②酒精灯,检查A装置气密性的方法是将装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住,向长颈漏斗中注水至浸没长颈漏斗末端,继续注水至形成一段液柱,一段时间后若液柱不下降,即可证明装置不漏气,若在实验室中利用B装置制取氧气,化学反应方程式为2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑,将B中装置②加装网罩,可以用于木炭还原氧化铜实验,反应的化学方程式为2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑,该反应属于置换反应(填基本反应类型);
(2)图Ⅰ装置为石灰石与稀盐酸反应的装置,应选择A(填“A”或“B”)图Ⅱ装置中油层的作用是防止二氧化碳溶于水,为使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同,可以采取的操作方法是调节量气管高度,使反应前后两边液面相平,此时读数的变化即为生成二氧化碳的体积.
(3)下表是三个实验小组按方案所测得的数据.
 小组 取用石灰石样品质量测得CO2的质量 碳酸钙的质量分数 
 一 2.5g 1.32g 120%
 二 2.5g 0.88g?
 三 2.5g 1.1g 100%
Ⅰ第一、三小组测定结果明显偏高,可能的原因是①(填序号)
①盐酸浓度过高挥发出氯化氢;
②盐酸量不足;
③没有将发生装置内的二氧化碳完全排出
Ⅱ第二小组测定结果比较准确,根据数据计算石灰石中碳酸钙的质量分数.(写出计算过程)

分析 (1)要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法;                                                                          
凡是有气体参加或产生的实验,实验前一定要检查装置的气密性,以防装置漏气影响实验结果;
氯酸钾在二氧化锰的催化作用下,受热分解生成氯化钾和氧气; 
高温条件下,氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳;
(2)实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应不需要加热,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;
二氧化碳能够溶于水,密度比空气大;
(3)盐酸易挥发;根据提供的数据可以计算碳酸钙的质量分数.

解答 解:(1)①是长颈漏斗; ②是酒精灯;
检查A装置气密性的方法有:
方法一:在乳胶管上夹弹簧夹,向长颈漏斗内加水形成液封,再加适量水,静置一段时间后,若长颈漏斗液面与试管内液面差保持不变,说明气密性良好.
方法二:在试管内加入适量水形成液封后,用针筒接在乳胶管上,当针筒缓缓外拉或内推时,若看到试管内有气泡或长颈漏斗下端出现稳定的液柱,说明气密性良好.
方法三:用洗耳球或吸球代替针筒进行如上操作.(合理答案均可).
实验室中利用B装置制取氧气时,由于试管口没有塞一团棉花,应该是利用氯酸钾制取氧气,反应的化学反应方程式为:2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;
将B中装置②加装网罩,可以用于木炭还原氧化铜实验,反应的化学方程式为:2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑,该反应属于置换反应.
故填:长颈漏斗;酒精灯;将装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住,向长颈漏斗中注水至浸没长颈漏斗末端,继续注水至形成一段液柱,一段时间后若液柱不下降,即可证明装置不漏气;2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑,置换反应.
(2)石灰石与稀盐酸反应不需要加热,应选择A装置;
图Ⅱ装置中油层的作用是防止二氧化碳溶于水;
为使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同,可以采取的操作方法是:调节量气管高度,使反应前后两边液面相平,此时读数的变化即为生成二氧化碳的体积.
故填:A;防止二氧化碳溶于水;调节量气管高度,使反应前后两边液面相平.
(3)Ⅰ第一、三小组测定结果明显偏高,可能的原因是盐酸浓度过高挥发出氯化氢.
故填:①.
Ⅱ解:设样品中碳酸钙的质量为X,
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,
100                  44
X                  0.88g
$\frac{100}{X}$=$\frac{44}{0.88g}$,
X=2g,
碳酸钙的质量分数为:$\frac{2g}{2.5g}$×100%=80%,
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%.

点评 合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础.

练习册系列答案
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组别123456
进入瓶中水的体积(mL)181617151917
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