Question

2．在制取CO₂的實(shí)驗(yàn)中，小科發(fā)現(xiàn)質(zhì)量相同而粗細(xì)不同的大理石與鹽酸反應(yīng)，CO₂的產(chǎn)生速度細(xì)的比粗的快得多．經(jīng)思考后，小科設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)（每次實(shí)驗(yàn)均用1g大理石，20mL鹽酸）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	溫度（℃）	大理石顆粒	鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>
1	20	粗	5	探究大理石和鹽酸的反應(yīng)速度與石灰石顆粒大小的關(guān)系
2	20	細(xì)	5

（1）為了比較反應(yīng)速度，設(shè)計(jì)如圖一所示裝置，其中量筒的作用是通過(guò)觀察單位時(shí)間內(nèi)排入量筒中水的體積來(lái)判斷反應(yīng)速率；
（2）實(shí)驗(yàn)中CO₂體積隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖二所示，請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)2中CO₂體積隨時(shí)間變化的曲線畫在圖二中．

（3）已知20℃該氣壓下CO₂氣體密度約1.98g/L，求大理石中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？（詳細(xì)計(jì)算過(guò)程）（C-12    O-16  Ca-40）

Answer 1

分析 （1）其中量筒的作用是通過(guò)觀察單位時(shí)間內(nèi)排入量筒中水的體積來(lái)判斷反應(yīng)速率；
（2）反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；
（3）碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，根據(jù)二氧化碳的體積、密度可以計(jì)算二氧化碳質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳質(zhì)量可以計(jì)算碳酸鈣質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算大理石中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）為了比較反應(yīng)速度，設(shè)計(jì)如圖一所示裝置，其中量筒的作用是通過(guò)觀察單位時(shí)間內(nèi)排入量筒中水的體積來(lái)判斷反應(yīng)速率．
故填：通過(guò)觀察單位時(shí)間內(nèi)排入量筒中水的體積來(lái)判斷反應(yīng)速率．
（2）實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)物接觸面積較大，反應(yīng)速率較快，相比之下，反應(yīng)需要時(shí)間短，CO₂體積隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示：

（3）設(shè)碳酸鈣質(zhì)量為x，
反應(yīng)生成二氧化碳質(zhì)量為：1.98g/L×0.2L=0.396g，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
100                                     44
x                                     0.396g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{0.396g}$，
x=0.9g，
大理石中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.9g}{1g}$×100%=90%，
答：大理石中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力，計(jì)算時(shí)要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．