Question

【題目】（10分）某校初三化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)前往某地的石灰石礦區(qū)進(jìn)行調(diào)查，他們?nèi)』氐V石樣品，對(duì)樣品中的碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行檢測(cè)，采用了以下的辦法：

甲組同學(xué)：

測(cè)定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其方法是：將樣品與稀鹽酸反應(yīng)，測(cè)定反應(yīng)后生成CO2的體積，再根據(jù)體積換算為質(zhì)量，最后根據(jù)CO2的質(zhì)量求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量。右圖為大理石與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)裝置，并測(cè)量CO2的體積。（其他儀器省略）

（1）下圖中左側(cè)的橡皮管的作用是 。下圖中裝置中油層的作用是 。

（填操作方法）可使反應(yīng)前后油層上方氣體壓強(qiáng)和外界大氣壓相同，此時(shí)排出水的體積即為生成二氧化碳的體積。

乙組同學(xué)：

【查閱資料】1．氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳?xì)怏w

2．堿石灰可以吸收二氧化碳?xì)怏w和水分

取樣品，研成粉狀后，按下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）實(shí)驗(yàn)步驟：

①連接好裝置，檢查氣密性；

②打開彈簧夾C，在A處緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間空氣；

③稱量F的質(zhì)量；

④關(guān)閉彈簧夾C，慢慢滴加稀鹽酸至過(guò)量，直至D中無(wú)氣泡冒出；

⑤打開彈簧夾C，再次快速通一段時(shí)間空氣；

⑥稱量F的質(zhì)量，計(jì)算前后兩次質(zhì)量差。最后根據(jù)CO2的質(zhì)量求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量

（2）問(wèn)題探究：

①產(chǎn)品研成粉狀的目的 ；

②B裝置的作用是 ；

G裝置的作用是 。

③若沒(méi)有E裝置，則測(cè)定的CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì) （填“偏大 偏小 不變”）。

④在步驟②打開彈簧夾C，在A處緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間空氣的目的是 。

總結(jié)反思：

（1）甲組同學(xué)們認(rèn)為即使排除實(shí)驗(yàn)儀器和操作的影響，測(cè)定的結(jié)果仍不一定準(zhǔn)確，甲組中，可能造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)值相比偏小的原因是 。

（2）在乙組實(shí)驗(yàn)步驟中，可能造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)值相比偏大的原因是 。

Answer 1

【答案】甲組同學(xué)（1）使分液漏斗和燒瓶?jī)?nèi)的氣壓始終保持平衡 ( 2) 防止CO2溶于水。

（3）反應(yīng)結(jié)束冷卻，關(guān)閉止水夾，調(diào)節(jié)量氣管高度，使反應(yīng)前后兩邊液面相平。

乙組同學(xué)（2）①增大與鹽酸的接觸面積加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)進(jìn)行的更充分

②吸收除去空氣中的二氧化碳，以免對(duì)實(shí)驗(yàn)干擾 ；

防止空氣中二氧化碳和水份進(jìn)入F中以免對(duì)實(shí)驗(yàn)干擾 ③偏大

④排除裝置內(nèi)空氣中二氧化碳?xì)怏w，以免對(duì)實(shí)驗(yàn)干擾

總結(jié)反思：（1）二氧化碳溶于水中 （答案合理均給分）

（2）步驟⑤中快速通空氣使空氣中二氧化碳沒(méi)有吸收完全（或氫氧化鈉溶液不足量，答案合理均給分）

【解析】

試題分析：甲組同學(xué)：

大理石與稀鹽酸反應(yīng)會(huì)生成二氧化碳?xì)怏w，導(dǎo)致壓強(qiáng)變大，故橡皮管的作用是使分液漏斗和燒瓶?jī)?nèi)的氣壓始終保持平衡；

測(cè)量生成的二氧化碳?xì)怏w的體積，就要用排水法，即通過(guò)用量筒測(cè)量用二氧化碳?xì)怏w排出的水的體積，從而測(cè)得二氧化碳的體積，但二氧化碳能溶于水，且與水反應(yīng)，所以要在水的上方放一層植物油，以防止二氧化碳與水接觸；

反應(yīng)結(jié)束冷卻，關(guān)閉止水夾，調(diào)節(jié)量氣管高度，使反應(yīng)前后兩邊液面相平，可使反應(yīng)前后油層上方氣體壓強(qiáng)和外界大氣壓相同，此時(shí)排出水的體積即為生成二氧化碳的體積；

乙組同學(xué)：

（2）接觸面積越大，反應(yīng)越劇烈，故產(chǎn)品研成粉狀的目的是增大與鹽酸的接觸面積加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)進(jìn)行的更充分；由于空氣中含有二氧化碳，故B裝置的作用是除去空氣中的二氧化碳，以免對(duì)實(shí)驗(yàn)干擾；由于空氣中含有的二氧化碳和水蒸汽會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾，故G裝置的作用是防止空氣中二氧化碳和水份進(jìn)入F中以免對(duì)實(shí)驗(yàn)干擾；濃硫酸的作用是起干燥作用，若沒(méi)有該裝置則F裝置中的堿石灰的質(zhì)量會(huì)變大，即測(cè)定的二氧化碳的質(zhì)量偏大，導(dǎo)致碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；在步驟②打開彈簧夾C，在A處緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間空氣的目的是排除裝置內(nèi)空氣中二氧化碳?xì)怏w，以免對(duì)實(shí)驗(yàn)干擾；

總結(jié)反思：

由于二氧化碳可能會(huì)少量溶于水，故實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)值相比偏小；

乙組實(shí)驗(yàn)中若空氣中的二氧化碳沒(méi)有除去，那么會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大。