Question

（9分）查閱資料可知：濃硫酸能吸水，且不與CO₂反應(yīng)：CO₂能與NaOH溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水。某同學(xué)為了測(cè)定某石灰石礦樣中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，按下列過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：用過(guò)量稀鹽酸溶解礦樣(雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng))→用濃硫酸干燥所得氣體→用過(guò)量NaOH溶液吸收CO₂→根據(jù)NaOH溶液的增重計(jì)算礦樣中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示：

(1)其中A為溶解礦樣的實(shí)驗(yàn)裝置，若已準(zhǔn)備了分液漏斗、雙孔橡膠塞、試管，為完成溶解并將產(chǎn)生的氣體通入B中至少還需要的實(shí)驗(yàn)儀器是   ▲   。
(2)在裝置氣密性良好的情況下，某同學(xué)將經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確稱量的礦樣加入試管后，通過(guò)分液漏斗加入過(guò)量稀鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)A中產(chǎn)生大量氣泡時(shí)，發(fā)現(xiàn)B中沒(méi)有氣泡，為準(zhǔn)確測(cè)定該石灰石礦樣中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該同學(xué)應(yīng)該   ▲   。
(3)下列情況一定不會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生偏差的是   ▲   （填序號(hào)）：
A．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前用純凈的氮?dú)獬�去�?shí)驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)殘留的空氣
B．讓氣體快速通過(guò)盛有濃硫酸和NaOH溶液的洗氣瓶
C．裝置C右端導(dǎo)管口連接一個(gè)能吸收CO₂和H₂O的裝置
D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)保留少量二氧化碳?xì)怏w
E．用經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確稱量的呈塊狀的石灰石試樣直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
(4)將插入NaOH溶液下端的導(dǎo)管改成多孔球泡(如圖中的D)，能讓NaOH溶液更好地吸收二氧化碳，其理由是   ▲   ：
(5)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，稱取了10.0g礦樣，經(jīng)正確操作后，測(cè)得C裝置在實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量增加了3.6g，則該次實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得該礦樣中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（請(qǐng)寫出計(jì)算步驟，精確到小數(shù)點(diǎn)后一位）

Answer 1

本題考查的是實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量，碳酸鈉、碳酸氫鈉與碳酸鈣，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算。
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的反應(yīng)裝置來(lái)進(jìn)行解答，在實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳?xì)怏w不需要加熱，所以根據(jù)所給的儀器可以知道還缺少導(dǎo)管和鐵架臺(tái)；
（2）當(dāng)A中產(chǎn)生大量氣泡時(shí)，發(fā)現(xiàn)B中沒(méi)有氣泡，可能是裝置的氣密性不好，所以為準(zhǔn)確測(cè)定該石灰石礦樣中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該同學(xué)應(yīng)該檢查裝置，然后重新稱量礦樣，重做實(shí)驗(yàn)；
（3）A、氮?dú)獠荒芎蜌溲趸�鈉反應(yīng)，所以不會(huì)影響二氧化碳的吸收，故不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
B、讓氣體快速通過(guò)盛有濃硫酸和NaOH溶液的洗氣瓶，會(huì)影響二氧化碳的干燥和吸收從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
C、裝置C右端導(dǎo)管口連接一個(gè)能吸收CO₂和H₂O的裝置，沒(méi)有接觸到氫氧化鈉溶液，且能吸收空氣中的水和二氧化碳，避免干擾，所以不能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
D、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)保留少量二氧化碳?xì)怏w，說(shuō)明二氧化碳沒(méi)有完全被吸收，所以會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
E、物質(zhì)間的接觸面積越大，反應(yīng)越充分，所以用塊狀的石灰石，可能會(huì)導(dǎo)致一部分碳酸鈣不能完全反應(yīng)，故會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；故選AC；
（4）物質(zhì)間的接觸面積越大，反應(yīng)越充分，所以將插入NaOH溶液下端的導(dǎo)管改成多孔球泡，能讓NaOH溶液更好地吸收二氧化碳；
（5）氫氧化鈉溶液溶液增加了3.6g，即生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量為3.6g；
設(shè)石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                    3.6g
100/44 ="x/3.6g"
解得：x=8.18g
所以該礦樣中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：8.18g/10g ×100%=81.8%
答：該礦樣中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為81.8%。