向试管中装入含5%二氧化硅(二氧化硅不溶于盐酸和水)的碳酸钙粉末后称量试管的总质量为55.26克．再向试管中加入盐酸27.2克.恰好完全反应形成溶液后.再称量试管的总质量为80.26克．试求反应后溶液中溶质的质量分数．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

下列是初三某合作学习小组实验室制取二氧化碳气体
的研究过程，请你参与其中．
（一）在实验制取过程中，请回答下列问题：
（1）如图中烧瓶内放的药品是大理石或

石灰石

（填名称）；
（2）实验室制取二氧化碳的符号表达式为是

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

；
（3）小兵同学在用此装置制取并验证二氧化碳的性质时，在烧瓶内装入固体药品，在分液漏斗内加入稀盐酸，打开分液漏斗的活塞，发现分液漏斗内液体不能滴下，可能的原因是

分液漏斗塞子未打开

．
（4）小兵同学用排水法收集与排空气法收集CO₂的进行比较（分别用体积相同的2个集气瓶收集），请帮他完成下表．

比较项目	排水法	向上排空气法
收集方法可行性分析	CO₂气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率	CO₂密度比空气大，不与空气发生反应不与空气发生反应．
收集过程分析	集满现象：集气瓶口有气泡冒出集气瓶口有气泡冒出．	“验满”分析：因气体无色，故集满与否较难确定．即便用燃着木条移近容器口火焰熄灭，也难以证明空气完全排尽．
向收集到的CO₂集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水，并振荡	先浑浊后变澄清所需时间较短．	先浑浊后变澄清所需时间较长．
由上述实验可得结论	① 二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集；二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集；；② 用排水法收集到的二氧化碳比较纯净用排水法收集到的二氧化碳比较纯净．

（二）实验室制取二氧化碳通常不选用大理石与稀硫酸反应，其原因是反应生成的硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，反应速率逐渐减慢甚至停止．为此，该小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳．
【实验一】选择合适浓度的硫酸
操作：在28℃时，用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，见下表：

试管编号	1	2	3	4	5
硫酸浓度（%）	15	20	25	30	35
气体体积（mL）	35	47	55	51	42

【实验二】选择合适的反应温度
操作：往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表：

试管编号	A	B	C	D	E
温度（℃）	40	50	60	70	80
现象和比较	有少量气泡	气泡比A号试管多	气泡明显比B号试管多	大量气泡产生，与常温用盐酸反应相似	反应激烈，迅速产生大量气体

请根据本次活动的研究目的，分析处理以上两个表中数据，得出结论：
（1）稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为

%．
（2）在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为

℃．
（3）除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加

振荡试管

操作，更有利于气体的制备．
（4）你认为该研究小组还可以研究

大理石颗粒大小

对该反应速率的影响．
（5）计算：①碳酸钙中各元素的质量比

C：O：Ca=12：48：40

．②实验室现需要含碳酸钙80%以上的石灰石制取二氧化碳，现有一石灰石样品，测定其钙元素的含量为36%，请计算是否符合要求．（写出计算过程）

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