Question

某石灰廠需要測(cè)定石灰石樣品中CaC0₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．小剛設(shè)計(jì)了如圖所示裝置來(lái)完成實(shí)驗(yàn)（雜質(zhì)不與酸反應(yīng)）：

（1）寫(xiě)出下列儀器的名稱①______．
（2）c裝置應(yīng)當(dāng)選擇I、Ⅱ中的______ （填“I”或“Ⅱ”），其作用是______．
（3）小華提出，要使測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確，應(yīng)把A裝置改成右圖所示裝置，并在反應(yīng)前、后通入空氣，其目的是______．
（4）取用4g石灰石樣品，把20g稀鹽酸分四次加入石灰石樣品中（樣品中除碳酸鈣外，其余物質(zhì)既不與酸反應(yīng)，也不溶于水），充分反應(yīng)后經(jīng)過(guò)過(guò)濾、干燥等操作，最后稱量，最終實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

稀鹽酸的用量	第一次加入5g	第二次加入5g	第三次加入5g	第四次加入5g
剩余固體的質(zhì)量	3	2	1	1

求①該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
②該鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

解：（1）儀器①的名稱是：錐形瓶；
（2）氫氧化鈉溶液與二氧化碳可以反應(yīng)，該實(shí)驗(yàn)中是用來(lái)吸收二氧化碳，吸收二氧化碳導(dǎo)管應(yīng)當(dāng)伸入液面以下，這樣可以充分吸收二氧化碳，故選Ⅰ裝置；
（3）空氣中有二氧化碳，在反應(yīng)前、后通入空氣，其目的是：排除空氣中二氧化碳的干擾；使生成的二氧化碳能被充分吸收；
故答案為：
（1）錐形瓶；
（2）I；充分吸收生成的CO₂
（3）排除空氣中CO₂的干擾；使生成的CO₂能被充分吸收；
（4）①每加入5g稀鹽酸可反應(yīng)1g碳酸鈣，而第四次加入稀鹽酸所剩余固體質(zhì)量卻沒(méi)減少，說(shuō)明碳酸鈣已完全反應(yīng)，剩余固體為雜質(zhì)；則
石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=75%
②設(shè)該鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 73
1g x
=
x=0.73g
鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：×100%=14.6%
答：該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%；該鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%．
分析：（1）根據(jù)常見(jiàn)儀器的名稱和用途回答；
（2）根據(jù)吸收二氧化碳應(yīng)當(dāng)伸入液面以下，這樣可以充分吸收二氧化碳及氫氧化鈉溶液的性質(zhì)進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募翱諝庵杏卸�氧化碳進(jìn)行解答；
（4）①由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應(yīng)，也不溶于水，因此第三次、第四次實(shí)驗(yàn)所剩余的固體即不發(fā)生反應(yīng)也不溶于水的雜質(zhì)固體的質(zhì)量；
②根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量計(jì)算鹽酸完全反應(yīng)時(shí)消耗的HCl的質(zhì)量，然后計(jì)算該稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查知識(shí)綜合而全面，解題時(shí)首先要分析探究過(guò)程中各裝置的作用，理清探究思路，并根據(jù)探究思路逐步進(jìn)行分析，才能找出解決問(wèn)題的方法；此外，要根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)，仔細(xì)分析，才能進(jìn)行正確的解答．