Question

某課外活動小組按如圖所示裝置制取二氧化碳，并檢驗二氧化碳的性質：若用裝置B來證明二氧化碳與水反應生成碳酸，B中除有少量水外，還應加入的試劑是

 

，當①、②導管口連接時，B中看到的實驗現象是：

 

，其反應的化學方程式為：

 

．當導管斷開一段時間后，看到B中的現象是

 

，
其反應的化學方程式為：

 

．
為測定當地石灰石含碳酸鈣的質量分數，該課外活動小組取來一些礦石，并取稀鹽酸200g，將其平均分成4份，進行實驗，其結果如下：

實驗	第1份	第2份	第3份	第4份
加入樣品的質量/g	5	10	15	20
生成CO2的質量/g	1.54	3.08	4.4	m

依據表中數據請分析計算：
（1）哪幾項反應中鹽酸有剩余

 

．
（2）上表中m的數值是

 

．
（3）試計算這種石灰石中碳酸鈣的質量分數．

Answer 1

分析：（1）根據二氧化碳的實驗室制法、二氧化碳的化學性質進行分析解答即可．二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液變紅色；
（2）取稀鹽酸200 g，平均分成4份進行實驗，每次實驗使用稀鹽酸50g；
①根據實驗結果數據表，5g石灰石完全反應可以生成二氧化碳1.54g，若15g石灰石完全反應生成二氧化碳質量=1.54g×3=4.62，而實驗中僅放出4.4g二氧化碳，說明此時石灰石沒有完全反應，沒有完全反應是由于稀鹽酸不足；
②根據表中數據得m值；
③計算石灰石中碳酸鈣的質量分數

石灰石中碳酸鈣的質量

石灰石的質量

×100%，因此，在選擇實驗數據進行計算時，要選擇碳酸鈣完全反應的實驗，否則會因碳酸鈣未能完全反應而計算結果偏小；

解答：解：
（1）二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液變紅色，故用裝置B來證明二氧化碳能與水反應生成碳酸，B中除有少量水外，還應加入紫色石蕊溶液；當①、②導管口連接時，B中看到的實驗現象是紫色石蕊溶液變紅色，反應的化學方程式為：CO₂+H₂O=H₂CO₃．
故答案為：紫色石蕊溶液；紫色石蕊溶液變紅色；CO₂+H₂O=H₂CO₃．
（2）
①根據實驗結果數據表，5g石灰石完全反應可以生成二氧化碳1.54g，若15g石灰石完全反應生成二氧化碳質量=1.54g×3=4.62，而實驗中僅放出4.4g二氧化碳，第3次實驗50g稀鹽酸量不足石灰石沒完全反應，第4次實驗石灰石增加到20g時，50g稀鹽酸依然量不足而石灰石沒有完全反應；
故答案為：第一、二份；
②當石灰石質量為15g時，就因50g稀鹽酸量不足而石灰石沒完全反應，所以，石灰石增加到20g時，50g稀鹽酸依然量不足，所以此時產生二氧化碳的質量仍然為4.4g，也就是m值為4.4；
故答案為：4.4g；
③解：設這種石灰石礦中碳酸鈣的質量分數為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
5g×x                 1.54g
      

100

44

=

5g×x

1.54g

解之得：x=70%
答：該這種石灰石礦中碳酸鈣的質量分數為70%；
答案：
（1）石蕊溶液；石蕊溶液由紫色變紅色；CO₂+H₂O═H₂CO₃ 紅色逐漸消失又變紫色；H₂CO₃═H₂O+CO₂↑；
（2）
①第一、二份；        
②4.4；
③解：設這種石灰石礦中碳酸鈣的質量分數為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
5g×x                 1.54g
      

100

44

=

5g×x

1.54g

解之得：x=70%
答：該這種石灰石礦中碳酸鈣的質量分數為70%；

點評：本題難度不大，考查二氧化碳的性質，掌握二氧化碳的化學性質是正確解答本題的關鍵．考查了根據化學方程式進行計算，要想解答好這類題目，首先，要理解和熟記根據化學反應方程式的計算步驟和格式，以及與之相關的知識等，進行認真地選擇或解答，本題關鍵是判斷反應是否完全．