(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量,直至D中無氣泡冒出;

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 。

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有除去,那么會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大。

考點(diǎn):實(shí)驗(yàn)探究

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)利用圖甲中A、B儀器可以組裝一套測(cè)量氧氣體積的裝置,該裝置導(dǎo)管的連接順序是 接C(填接口編號(hào))

(2)A瓶中原有的空氣對(duì)氧氣體積測(cè)定 (填”有或沒有”)影響?

(3)圖乙裝置也可以用來測(cè)量反應(yīng)中生成的氧氣體積。

為了較準(zhǔn)確的測(cè)量氧氣體積,在讀取量氣管中液面讀數(shù)時(shí),應(yīng)注意哪些問題? , 。(答兩點(diǎn))如管中出現(xiàn)左低右高,應(yīng)將水準(zhǔn)管 (填“上移”,“下移”“不動(dòng)”)

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定加熱2g高錳酸鉀所收集到的氧氣體積。

【反應(yīng)原理】(用化學(xué)表達(dá)式表示)

細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒_______________________________________________,

該反應(yīng)屬于______________(填“化合”或“分解”)反應(yīng);

(2)高錳酸鉀制氧氣____________________________________________________,

該反應(yīng)屬于______________(填“化合”或“分解”)反應(yīng)。

【裝置連接】

(1)寫出標(biāo)數(shù)字的儀器名稱:①____________ ②____________

(2)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)二的目的,各裝置的正確連接順序是:(填接口的字母)

a → _______→_______→ d。

【問題分析】

(1)實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)B瓶中的水變紅了,原因是_____________________________。

(2)在本實(shí)驗(yàn)中,收集氧氣的時(shí)機(jī)是加熱后馬上收集,若是在氣體連續(xù)不斷產(chǎn)生之后才開始收集,則測(cè)得的氧氣的體積會(huì)比實(shí)際值 __________(填“偏大”或“偏小”或“不變”)。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集到的氧氣大于理論產(chǎn)量,針對(duì)這一現(xiàn)象,同學(xué)們進(jìn)行了如下探究:

【提出猜想】

猜想I:反應(yīng)生成的二氧化錳分解放出氧氣;

猜想Ⅱ:反應(yīng)生成的錳酸鉀分解放出氧氣。

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們分為兩組,分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):

①第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的二氧化錳裝入試管,在250℃條件下加熱一段時(shí)間,冷卻后測(cè)得二氧化錳的質(zhì)量不變.則猜想__________錯(cuò)誤。第二組同學(xué)取錳酸鉀裝入試管,在250℃條件下加熱,沒有用測(cè)定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論。該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是 _________________________。

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