Question

【題目】活性碳酸鈣（CaCO3）和炭黑（C）常用作橡膠的填充料，用來改良橡膠性能．在不同的橡膠制品中，對活性碳酸鈣和炭黑的投料比有不同的要求．現(xiàn)有一份由活性碳酸鈣和炭黑組成的橡膠填充料樣品，為測定其中活性碳酸鈣的含量，小科用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按圖連接裝置并檢查裝置的氣密性；

②取樣品4.0g，置于甲中的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)，乙中加入足量的氫氧化鈉溶液；

③通入干燥的氧氣一段時(shí)間后，電子稱的示數(shù)穩(wěn)定在150.0g；

④繼續(xù)保持氧氣通入，點(diǎn)燃酒精噴燈，加強(qiáng)熱；

⑤充分反應(yīng)后（C被完全氧化，CaCO3被完全分解），最終電子稱的示數(shù)穩(wěn)定在152.2g；

⑥實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算．

請回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)中所用的氧氣可以在實(shí)驗(yàn)室中利用 分解得到．

（2）步驟③中先通入干燥的氧氣一段時(shí)間的目的是 ．

（3）計(jì)算樣品中活性CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

【答案】（1）過氧化氫（或氯酸鉀、高錳酸鉀）；（2）排盡裝置內(nèi)的空氣，避免空氣中的二氧化碳對實(shí)驗(yàn)造成干擾；（3）樣品中活性CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.6%．

【解析】

試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)中所用的氧氣可以在實(shí)驗(yàn)室中利用過氧化氫（或氯酸鉀、高錳酸鉀）分解得到．

（2）通入干燥的氧氣一段時(shí)間，能排盡裝置內(nèi)的空氣，避免空氣中的二氧化碳對實(shí)驗(yàn)造成干擾．

（3）氫氧化鈉溶液增加的質(zhì)量是生成二氧化碳的質(zhì)量：152.2g-150.0g=2.2g，

設(shè)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x，高溫分解生成二氧化碳的質(zhì)量為y

CaCO3CaO+CO2↑ C+O2CO2

100 44 12 44

x y 4g﹣x 2.2g﹣y

解得：x=g

樣品中活性CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%≈96.6%．