Question

12．為了測定某石灰石礦樣的純度（其中所含雜質(zhì)不與酸反應），某同學按如下流程進行實驗：用鹽酸溶解礦樣→干燥所得氣體→用NaOH溶液吸收氣體→根據(jù)NaOH溶液的增重量計算礦樣的純度．實驗過程中所取礦樣的質(zhì)量為10g．實驗裝置如圖所示：
（1）A為溶解礦樣的裝置，若已經(jīng)準備了長頸漏斗、雙孔橡膠塞、導氣管，為了完成溶解至少還需要的實驗儀器是廣口瓶（或錐形瓶、大試管、燒瓶）
（2）A中發(fā)生反應化學方程式CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（3）B中所盛的試劑是濃硫酸
（4）根據(jù)如圖裝置進行實驗，下列情況會使實驗結(jié)果產(chǎn)生偏差的是①②③④
①實驗開始A、B裝置以及導氣管內(nèi)殘留有少量空氣
②進入C裝置的氣體中還混有少量HCl氣體
③氣體通過速度過快，CO₂來不及被NaOH溶液全部吸收
④實驗結(jié)束時，系統(tǒng)內(nèi)還殘留有少量CO₂氣體
（5）將插入溶液的管子的下端改成具有多孔的球泡（圖中的D），有利于提高實驗的準確度，其理由是可以增大氣體與溶液的接觸面積，使氣體被充分吸收
（6）改進實驗裝置并進行正確操作可以準確測出礦樣的純度，若此時C裝置在實驗前后其質(zhì)量增加了3.6g，則該礦樣的純度為82%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)為了完成溶解至少還需要的實驗儀器是什么，須知此實驗共須哪些儀器進行分析；
（2）根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳進行分析；
（3）根據(jù)濃硫酸具有吸水性，可做干燥劑進行分析；
（4）根據(jù)實驗須注意的事項進行分析；
（5）根據(jù)將插入溶液的管子的下端改成具有多孔的球泡后可以增大氣體與溶液的接觸面積，使氣體被充分吸收進行分析；
（6）根據(jù)C瓶中多出的質(zhì)量是吸收生成的CO₂的質(zhì)量，以及CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑可計算出CaCO₃的質(zhì)量，根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{碳酸鈣的質(zhì)量}{樣品總質(zhì)量}$可計算出其質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）要完成此實驗，需要的實驗儀器有長頸漏斗、雙孔橡膠塞、導氣管、廣口瓶（或錐形瓶、大試管、燒瓶），所以至少還需要的實驗儀器是：廣口瓶（或錐形瓶、大試管、燒瓶）；
（2）石灰石的化學式是CaCO₃，鹽酸的化學式為HCl，故A中發(fā)生的反應是碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）濃硫酸具有吸水性，可做干燥劑，所以B中所盛的試劑是濃硫酸；
（4）①實驗開始A、B裝置以及導氣管內(nèi)殘留有少量空氣，這樣溶液使實驗不精確，不能正確計算反應物的生成；
②說明在前面的反應過程中沒有完全反應；
③氣體通過速度過快，CO₂來不及被NaOH溶液全部吸收，會使計算結(jié)果不準確；
④實驗結(jié)束時，系統(tǒng)內(nèi)還殘留有少量CO₂氣體，說明CO₂沒有被NaOH溶液全部吸收，會使計算結(jié)果不準確；
故選：①②③④；
（5）多孔的球泡可以增大氣體與溶液的接觸面積，使氣體被充分吸收，有利于提高實驗的準確度．故答案為：可以增大氣體與溶液的接觸面積，使氣體被充分吸收；
（6）設樣品中CaCO₃的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                     44
 x                                         3.6g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{3.6g}$
x≈8.2g
樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{8.2g}{10g}$×100%=82%．
故答案為：（1）廣口瓶（或錐形瓶、大試管、燒瓶）；
（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）濃硫酸；
（4）①②③④；
（5）可以增大氣體與溶液的接觸面積，使氣體被充分吸收；
（6）樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)為82%．

點評 本題主要測試學生對實驗操作的掌握和物質(zhì)純度的計算，學生必須牢記操作實驗步驟和注意事項，并能熟練運用質(zhì)量分數(shù)公式進行計算，才能正確解答．