Question

2．石灰石是制造水泥、石灰、輕質(zhì)碳酸鈣的主要原料來(lái)源．某�？茖W(xué)探究小組同學(xué)把一塊從實(shí)驗(yàn)室借來(lái)的石灰石做純度分析，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①用天平準(zhǔn)確稱(chēng)取20克石灰石放入甲圖A裝置中，同時(shí)加入足量稀鹽酸；②測(cè)量C裝置中吸收到的由反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量，并據(jù)此繪成乙圖中的曲線(xiàn)；③根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算該石灰石的純度．

請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
（1）甲圖中裝置B的作用是吸收水分．
（2）忽略空氣中二氧化碳及鹽酸揮發(fā)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，你認(rèn)為由C裝置測(cè)得的二氧化碳質(zhì)量與反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量相等嗎？不相等，試分析原因因?yàn)檠b置A、B都會(huì)殘留部分二氧化碳．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算該石灰石中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 稀鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳，而通過(guò)二氧化碳來(lái)確定碳酸鈣的質(zhì)量，需要除去二氧化碳中的水蒸氣，所以需要用濃硫酸干燥，而裝置AB中都會(huì)殘留部分二氧化碳，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小，為使結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)該從左側(cè)向裝置內(nèi)加入水或者不含二氧化碳的氣體把裝置內(nèi)的殘余的二氧化碳趕出來(lái)，使之與氫氧化鈉完全反應(yīng)．另外本實(shí)驗(yàn)可以改進(jìn)為關(guān)注裝置A的質(zhì)量變化的形式，這樣裝置簡(jiǎn)單，誤差也小．由曲線(xiàn)圖可以看出生成的二氧化碳的質(zhì)量為6.6g，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量和對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式求算碳酸鈣的質(zhì)量，進(jìn)而求算對(duì)應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：稀鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳，而通過(guò)二氧化碳來(lái)確定碳酸鈣的質(zhì)量，需要除去二氧化碳中的水蒸氣，所以需要用濃硫酸干燥，而裝置AB中都會(huì)殘留部分二氧化碳，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小，為使結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)該從左側(cè)向裝置內(nèi)加入水或者不含二氧化碳的氣體把裝置內(nèi)的殘余的二氧化碳趕出來(lái)，使之與氫氧化鈉完全反應(yīng)．
（1）甲圖中裝置B的作用是 吸收水分．
（2）忽略空氣中二氧化碳及鹽酸揮發(fā)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，你認(rèn)為由C裝置測(cè)得的二氧化碳質(zhì)量與反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量相等嗎？不相等，試分析原因 因?yàn)檠b置A、B都會(huì)殘留部分二氧化碳．
（3）設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                   44
x                                       6.6g
$\frac{100}{44}$=$\frac{x}{6.6g}$
x=15g
該石灰石中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{15g}{20g}$×100%=75%．
故答案為：（1）吸收水分．
（2）不相等； 因?yàn)檠b置A、B都會(huì)殘留部分二氧化碳．
（3）75%．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，第一要正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計(jì)算過(guò)程要完整．