Question

自去年10月份以來，河南持續(xù)少雨，各地出現(xiàn)不同程度的旱情，河南各地氣象部門為緩解旱情實施人工降雨．
（1）人工降雨中常用固體干冰，它是固態(tài)的二氧化碳，請用化學(xué)方程式表示該氣體的實驗室制法________．日常生活中雨水顯弱酸性，其原因是________．
（2）某化學(xué)興趣小組欲從如圖所示裝置中制取該氣體．

①實驗室制取二氧化碳氣體選用的發(fā)生裝置和收集裝置分別為________、________，用該發(fā)生裝置制取氣體應(yīng)滿足的條件是________；選擇氣體收集裝置要考慮的因素有________．請寫出一個利用該套裝置制取另一種氣體的化學(xué)方程式________．
②F裝置可用來測量生成的CO₂氣體的體積，其中在水面上放一層植物油的目的是________，植物油上方原有的空氣對實驗的結(jié)果________（填“有”或“沒有”）明顯影響．
（3）小紅同學(xué)欲利用某石灰石來制取二氧化碳，為測定該石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)（雜質(zhì)不與酸反應(yīng)），向6.0g石灰石樣品中逐漸滴加稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡，共生成二氧化碳氣體2.2g．試計算：該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為多少？

Answer 1

解：（1）碳酸鈣和鹽酸常溫下反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳氣體和水，CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
因為二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，顯酸性，故日常生活中雨水顯弱酸性；
（2）①實驗室制取二氧化碳氣體選用的發(fā)生裝置的特點屬于固體和液體常溫下制備氣體，所以發(fā)生裝置選擇B；
二氧化碳氣體的密度大于空氣，所以可用向上排空氣法收集，選擇裝置D，因為其溶于水，不能采用排水法收集；
在實驗室里，常用過氧化氫制氧氣．在反應(yīng)中，過氧化氫分解產(chǎn)生水和氧氣，這一反應(yīng)的發(fā)生裝置的特點屬于固體和液體常溫下制備氣體；氧氣的密度大于空氣，所以可用向上排空氣法收集；因此利用該套裝置制取氧氣的化學(xué)方程式可表示為：2H₂O_{22H2O+O2↑；}
②圖F是采用排水法測二氧化碳的體積，用量筒測量水的體積從而測二氧化碳的體積；二氧化碳能溶于水，所以要在水的上方放一層植物油，防止二氧化碳溶于水．排水法測氣體體積的原理是利用排出水的體積和進入裝置中的氣體的體積相等的原理進行的，所以在沒有二氧化碳生成時，盛水的集氣瓶中壓強和外界大氣壓是相等，當(dāng)有二氧化碳氣體生成時，集氣瓶內(nèi)氣體壓強增大，將水排出，所以油上方的空氣對實驗結(jié)果沒有影響；
（3）解：設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
x 2.2g
= x=5g
×100%=83.3%
答：該石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為83.3%．
故答案為：（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸；
（2）①B；D；固體和液體在常溫下反應(yīng)；氣體的密度和溶解性；2H₂O_22H2O+O2↑
②防止因CO₂ 溶于水而引起體積測量結(jié)果不準(zhǔn)確；沒有；
（3）解：設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
x 2.2g
= x=5g
×100%=83.3%
答：該石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為83.3%．
分析：（1）實驗室制取二氧化碳用石灰石和稀鹽酸，即碳酸鈣和鹽酸常溫下反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳氣體和水；根據(jù)二氧化碳與水反應(yīng)的產(chǎn)物分析；
（2）①根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，根據(jù)氣體的溶解性和密度選擇收集方法；
②根據(jù)實驗?zāi)康募岸�氧化碳的水溶性進行分析植物油的作用，根據(jù)排水法測氣體的體積的原理判斷空氣的影響；
（3）根據(jù)化學(xué)方程式進行計算，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算出碳酸鈣的質(zhì)量，進而計算出碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．
點評：本題主要考查學(xué)生對實驗室制備氧氣和二氧化碳的反應(yīng)原理、發(fā)生裝置的選擇、收集裝置的選擇及有關(guān)氣體體積測定方法的掌握情況．