Question

2．石灰石是制造水泥、石灰、輕質碳酸鈣的主要原料來源．某校科學探究小組同學把一塊從實驗室借來的石灰石做純度分析，進行了如下實驗：①用天平準確稱取20克石灰石放入甲圖A裝置中，同時加入足量稀鹽酸；②測量C裝置中吸收到的由反應過程中產生的二氧化碳的質量，并據此繪成乙圖中的曲線；③根據實驗結果計算該石灰石的純度．

請分析回答下列問題：
（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對實驗結果的影響，你認為由C裝置測得的二氧化碳質量與反應產生的二氧化碳質量相等嗎？不相等，試分析原因因為裝置A、B都會殘留部分二氧化碳．
（3）根據實驗數據計算該石灰石中CaCO₃的質量分數．

Answer 1

分析 稀鹽酸和碳酸鈣反應生成二氧化碳，而通過二氧化碳來確定碳酸鈣的質量，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中都會殘留部分二氧化碳，導致測量結果偏小，為使結果準確，應該從左側向裝置內加入水或者不含二氧化碳的氣體把裝置內的殘余的二氧化碳趕出來，使之與氫氧化鈉完全反應．另外本實驗可以改進為關注裝置A的質量變化的形式，這樣裝置簡單，誤差也�。�由曲線圖可以看出生成的二氧化碳的質量為6.6g，根據二氧化碳的質量和對應的化學方程式求算碳酸鈣的質量，進而求算對應的質量分數．

解答 解：稀鹽酸和碳酸鈣反應生成二氧化碳，而通過二氧化碳來確定碳酸鈣的質量，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中都會殘留部分二氧化碳，導致測量結果偏小，為使結果準確，應該從左側向裝置內加入水或者不含二氧化碳的氣體把裝置內的殘余的二氧化碳趕出來，使之與氫氧化鈉完全反應．
（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對實驗結果的影響，你認為由C裝置測得的二氧化碳質量與反應產生的二氧化碳質量相等嗎？不相等，試分析原因 因為裝置A、B都會殘留部分二氧化碳．
（3）設碳酸鈣的質量為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的質量分數為$\frac{15g}{20g}$×100%=75%．
故答案為：（1）吸收水分．
（2）不相等； 因為裝置A、B都會殘留部分二氧化碳．
（3）75%．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．