Question

I：牙膏是人們生活中的必需品，在牙膏的生產(chǎn)中常添加一種摩擦劑．這種摩擦劑是由某種自然界中分布很廣的礦石A，經(jīng)過(guò)一系列加工而制得的極細(xì)小的輕質(zhì)碳酸鈣粉末，其生產(chǎn)過(guò)程如下：

試回答：
（1）寫出 C、D兩種物質(zhì)的化學(xué)式 C______D______
（2）寫出③反應(yīng)的化學(xué)方程式______
（3）反應(yīng)③制輕質(zhì)碳酸鈣粉末后，還要通過(guò)______（填操作）將其從反應(yīng)后的混合物中分離出來(lái)．實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該操作時(shí)主要用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、______．
II、某興趣小組為了測(cè)定本地所產(chǎn)礦石A的純度，利用下圖裝置設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案：
【實(shí)驗(yàn)原理】：測(cè)定一定質(zhì)量的礦石A與足量稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳在常溫常壓下的體積，根據(jù)密度求出二氧化碳的質(zhì)量，然后根據(jù)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式算出礦石A中碳酸鈣的質(zhì)量，進(jìn)而求出礦石A中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
【實(shí)驗(yàn)步驟】
①連接裝置并檢查裝置氣密性；
②在試管B中加入10克礦石A，分液漏斗中加入足量的稀鹽酸，C、D管中加入一定量的水，C管的液面上加一 層油，并將分液漏斗A和試管B用長(zhǎng)導(dǎo)管E連接起來(lái)．
③記錄C中液面刻度（C為帶有刻度的玻璃管）；
④由A向B中滴加稀鹽酸至過(guò)量；
⑤待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫后，記錄C中B液面刻度，計(jì)算得到氣體的體積為V mL（經(jīng)查，該氣體密度為ρg/L）；
⑥計(jì)算氣體的質(zhì)量并由此求出礦石A中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
【實(shí)驗(yàn)分析】
（1）小明同學(xué)認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)前要將礦石A 全磨成粉末狀，你認(rèn)為他的目的是：______；
（2）小潔同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中最經(jīng)典的是連接儀器A和儀器B的橡膠管E，你認(rèn)為如果沒(méi)有橡膠管E，則會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生何種影響？______
（3）檢查該裝置的氣密性時(shí)，如圖準(zhǔn)備好裝置，在C、D兩管中裝好水且液面相平，提高D管，______，則氣密性良好；
（4）通常實(shí)驗(yàn)前須估算藥品用量，如果實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)鹽酸的量不足，應(yīng)中途加酸還是重新實(shí)驗(yàn)：清判斷并說(shuō)明理由______．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)同學(xué)們才發(fā)現(xiàn)由于粗心，小偉將植物油加到了D管的水面上，大家一致認(rèn)為由于該粗心將會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的礦石A中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)產(chǎn)生誤差，你認(rèn)為該誤差是______（填偏大或偏小）．
（6）化學(xué)老師看了他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后，對(duì)他們的設(shè)計(jì)方案和合作意識(shí)、探究精神都給予了很高的評(píng)價(jià)，并對(duì)他們進(jìn)行啟發(fā)：二氧化碳的質(zhì)量可以根據(jù)質(zhì)量守恒定律，測(cè)反應(yīng)前后燒杯中剩余物質(zhì)的質(zhì)量之差來(lái)求得，于是他們又在燒杯中進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)測(cè)定：

實(shí)驗(yàn)次數(shù) 項(xiàng)目	第一次	第二次	第三次
所取礦石A的質(zhì)量/g	12	12	15
所加稀鹽酸的質(zhì)量/g	120	150	100
剩余物質(zhì)的質(zhì)量	127.6	157.6	110.6

請(qǐng)你和他們一起完成實(shí)驗(yàn)數(shù)記的分析和計(jì)算：
①當(dāng)所取礦石A和稀鹽酸的質(zhì)量比______時(shí)，礦石A和稀鹽酸恰好完全反應(yīng)．
②礦石A中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
③所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

解：Ⅰ（1）大理石或石灰石的主要成分是碳酸鈣，高溫煅燒時(shí)能生成氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣和水反應(yīng)能生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)能生成碳酸鈣和水，所以A、B、C、D四種物質(zhì)分別是碳酸鈣、氧化鈣、二氧化碳、氫氧化鈣．
（2）③反應(yīng)的化學(xué)方程式CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0，
（3）要得到輕質(zhì)碳酸鈣粉末，還需通過(guò)過(guò)濾將其從反應(yīng)后的混合物中分離出來(lái)，過(guò)濾主要用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、漏斗．
Ⅱ：
（1）鈣片磨碎后增大了與酸的接觸面積，使反應(yīng)更完全充分；
（2）儀器A和儀器B的橡膠管E，使儀器A和儀器B中的氣體壓強(qiáng)相同，便于液體滴下，且消除滴下液體對(duì)氣體體積的影響；
（3）裝置氣密性良好的話在C、D兩管中裝好水且液面相平，提高D管靜止一段時(shí)間后CD液面仍存在高度差證明氣密性良好，故答案：靜止片刻后，C、D液面仍存在高度差；
（4）重新加酸打開(kāi)裝置會(huì)有氣體溢出，故答案：重新實(shí)驗(yàn)，中途添加酸時(shí)，會(huì)造成氣體逸散，影響氣體體積的精確測(cè)量
（5）將植物油加到了D管的水面上，使二氧化碳減小，導(dǎo)致測(cè)得的礦石A中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小．
Ⅲ、①根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知12克礦石與100克酸恰好完全反應(yīng)，所以質(zhì)量比為12：100=3：25
②解：設(shè)12g礦石中碳酸鈣的質(zhì)量為x，稀鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 73 44
x y 4.4g
= x=10g
碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=83.3%
③= y=7.3g
×100%=7.3%
故答案為：
Ⅰ（1）C、CO₂ D、Ca（OH）₂
（2）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0．
（3）過(guò)濾，漏斗．
Ⅱ（1）使礦石A中的碳酸鈣能被稀鹽酸充分反應(yīng)完；
（2）滴加的稀鹽酸會(huì)將試管B中空氣排入C管中，使測(cè)得的二氧化碳的體積偏大．
（3）C、D管之間能產(chǎn)生穩(wěn)定的液面差；
（4）重新實(shí)驗(yàn)，因?yàn)橹型炯铀幔�裝置中的氣體會(huì)逸出．
（5）偏小；
（6）①3：25（或12：100）；②83.3%；③7.3%．
分析：Ⅰ、大理石或石灰石的主要成分是碳酸鈣，高溫煅燒時(shí)能生成氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣和水反應(yīng)能生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)能生成碳酸鈣和水，所以A、B、C、D四種物質(zhì)分別是碳酸鈣、氧化鈣、二氧化碳、氫氧化鈣．
Ⅱ、根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置分析解答．
Ⅲ、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，反應(yīng)前后總質(zhì)量減少了4.4g，實(shí)驗(yàn)中12g礦石與100g酸完全反應(yīng)．
點(diǎn)評(píng)：本題是對(duì)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算的綜合考查，考查了不同實(shí)驗(yàn)方案的分析同時(shí)也考查了根據(jù)化學(xué)式的計(jì)算，是中考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)．