Question

16．某校化學活動小組準備探究氣體的測定和數據處理方法．
【提出問題】如何利用石灰石與稀鹽酸反應來測定生成CO₂的質量和體積，并處理數據．
【實驗設計】通過下列兩個實驗分別測定CO₂的質量和體積：

【分析與表達】
（1）上述兩個實驗中，反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（2）實驗Ⅰ中，將小燒杯中的所有稀鹽酸分幾次加入到大燒杯中，并不斷攪拌，判斷石灰石中CaCO₃完全反應的實驗現(xiàn)象是最后一次加入稀鹽酸，仍沒有氣泡產生．
（3）實驗Ⅱ中，先連接好裝置，在檢查裝置的氣密性（請簡述方法將注射器往右拉，松開時活塞回到之前的刻度，則氣密性良好），然后裝好藥品，最后將10mL稀鹽酸快速推入燒杯中，若稀鹽酸是緩慢推入的，則可能造成的后果是燒瓶內氣壓增大，稀鹽酸難以完全推入燒瓶中或儀器連接處脫落．
【記錄與處理】
（4）已知實驗Ⅰ反應前的總質量【m（大燒杯+石灰石粉末）+m（小燒杯+稀鹽酸）】，要計算生成CO₂的質量，至少還需要的數據是AC
A．m（小燒杯）      B．m（大燒杯）     C．m（大燒杯+反應后剩余物）
（5）實驗Ⅱ的實驗記錄如下（表中數據在相同溫度、相同壓強條件下測定）

時間/min	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
注射器讀數/ml	60.0	85.0	88.0	89.0	89.5	89.8	89.9	90.0	90.0	90.0

據以上實驗過程和實驗數據綜合分析，最終生成CO₂的體積是80mL
注意：若答對下面題獎勵4分，但化學總分不超過60分．
（6）根據你的認識，在圖2中坐標圖中繪制出0～10min生成CO₂體積隨時間變化的曲線．
【反思與評價】
（7）經過分析，你認為實驗Ⅰ的優(yōu)點是巧妙利用質量守恒定律測出氣體的質量，實驗Ⅱ的優(yōu)點是用十分簡單的裝置，利用前后氣體體積差測得二氧化碳的體積．

Answer 1

分析 （1）根據石灰石和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳進行解答；
（2）根據石灰石和鹽酸反應放出二氧化碳氣體進行解答；
（3）根據制取氣體要先檢查裝置的氣密性進行解答；
（4）根據反應前后物質質量差就是生成二氧化碳的質量進行解答；
（5）根據從第8分鐘后氣體的體積不再變化分析；
（6）用描點法畫出生成CO₂體積隨時間變化的曲線即可；
（7）根據實驗I的優(yōu)點是巧妙利用質量守恒定律測出氣體的質量；而實驗II的優(yōu)點用十分簡單的裝置，利用前后氣體體積差測得二氧化碳的體積進行解答．

解答 解：（1）石灰石和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（2）石灰石和鹽酸反應放出二氧化碳氣體，所以，判斷石灰石中CaCO₃完全反應的實驗現(xiàn)象是最后一次加入稀鹽酸，仍沒有氣泡產生；
（3）制取氣體要先檢查裝置的氣密性，具體操作為將注射器往右拉，松開時活塞回到之前的刻度，則氣密性良好；然后裝好藥品，最后將10ml稀鹽酸快速推入燒瓶中．若稀鹽酸是緩慢推入的，則可能造成的后果是燒瓶內氣壓增大，稀鹽酸難以完全推入燒瓶中或儀器連接處脫落；
（4）根據反應前后物質質量差就是生成二氧化碳的質量，已知實驗I反應前的總質量[m（大燒杯+石灰石粉末）+m（小燒杯+稀鹽酸）]，所以要計算生成CO₂的質量，至少還需要的數據是m（小燒杯）和m（大燒杯+反應后剩余物）；
（5）從第8分鐘后氣體的體積不再變化，但原稀鹽酸占有10mL（推入稀鹽酸后仍然會恢復到原壓強），所以第1分鐘生成CO₂的體積是50mL，第2分鐘是75mL，最終生成CO₂的體積是80mL；
（6）用描點法畫出生成CO₂體積隨時間變化的曲線為

（7）實驗I的優(yōu)點是巧妙利用質量守恒定律測出氣體的質量；而實驗II的優(yōu)點用十分簡單的裝置，利用前后氣體體積差測得二氧化碳的體積．
故答案為：（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（2）最后一次加入稀鹽酸，仍沒有氣泡產生；
（3）將注射器往右拉，松開時活塞回到之前的刻度，則氣密性良好；燒瓶內氣壓增大，稀鹽酸難以完全推入燒瓶中或儀器連接處脫落；
（4）AC；
（5）80；
（6）；
（7）巧妙利用質量守恒定律測出氣體的質量；用十分簡單的裝置，利用前后氣體體積差測得二氧化碳的體積．

點評 掌握裝置氣密性檢驗一般方法，本題主要考查分析和應用信息解答實際問題的能力，要結合物質的性質和反應規(guī)律進行綜合分析．