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(10分)某校初三化学学习小组的同学前往某地的石灰石矿区进行调查,他们取回矿石样品,对样品中的碳酸钙的质量分数进行检测,采用了以下的办法:

甲组同学:

测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,其方法是:将样品与稀盐酸反应,测定反应后生成CO2的体积,再根据体积换算为质量,最后根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量。右图为大理石与稀盐酸反应的反应装置,并测量CO2的体积。(其他仪器省略)

(1)下图中左侧的橡皮管的作用是 。下图中装置中油层的作用是 。

(填操作方法)可使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同,此时排出水的体积即为生成二氧化碳的体积。

乙组同学:

【查阅资料】1.氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体

2.碱石灰可以吸收二氧化碳气体和水分

取样品,研成粉状后,按下图进行实验。

(1)实验步骤:

①连接好装置,检查气密性;

②打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间空气;

③称量F的质量;

④关闭弹簧夹C,慢慢滴加稀盐酸至过量,直至D中无气泡冒出;

⑤打开弹簧夹C,再次快速通一段时间空气;

⑥称量F的质量,计算前后两次质量差。最后根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量

(2)问题探究:

①产品研成粉状的目的 ;

②B装置的作用是 ;

G装置的作用是 。

③若没有E装置,则测定的CaCO3的质量分数会 (填“偏大 偏小 不变”)。

④在步骤②打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间空气的目的是 。

总结反思:

(1)甲组同学们认为即使排除实验仪器和操作的影响,测定的结果仍不一定准确,甲组中,可能造成实验结果与真实值相比偏小的原因是 。

(2)在乙组实验步骤中,可能造成实验结果与真实值相比偏大的原因是 。

甲组同学(1)使分液漏斗和烧瓶内的气压始终保持平衡 ( 2) 防止CO2溶于水。

(3)反应结束冷却,关闭止水夹,调节量气管高度,使反应前后两边液面相平。

乙组同学(2)①增大与盐酸的接触面积加快反应速率,使反应进行的更充分

②吸收除去空气中的二氧化碳,以免对实验干扰 ;

防止空气中二氧化碳和水份进入F中以免对实验干扰 ③偏大

④排除装置内空气中二氧化碳气体,以免对实验干扰

总结反思:(1)二氧化碳溶于水中 (答案合理均给分)

(2)步骤⑤中快速通空气使空气中二氧化碳没有吸收完全(或氢氧化钠溶液不足量,答案合理均给分)

【解析】

试题分析:甲组同学:

大理石与稀盐酸反应会生成二氧化碳气体,导致压强变大,故橡皮管的作用是使分液漏斗和烧瓶内的气压始终保持平衡;

测量生成的二氧化碳气体的体积,就要用排水法,即通过用量筒测量用二氧化碳气体排出的水的体积,从而测得二氧化碳的体积,但二氧化碳能溶于水,且与水反应,所以要在水的上方放一层植物油,以防止二氧化碳与水接触;

反应结束冷却,关闭止水夹,调节量气管高度,使反应前后两边液面相平,可使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同,此时排出水的体积即为生成二氧化碳的体积;

乙组同学:

(2)接触面积越大,反应越剧烈,故产品研成粉状的目的是增大与盐酸的接触面积加快反应速率,使反应进行的更充分;由于空气中含有二氧化碳,故B装置的作用是除去空气中的二氧化碳,以免对实验干扰;由于空气中含有的二氧化碳和水蒸汽会对实验造成干扰,故G装置的作用是防止空气中二氧化碳和水份进入F中以免对实验干扰;浓硫酸的作用是起干燥作用,若没有该装置则F装置中的碱石灰的质量会变大,即测定的二氧化碳的质量偏大,导致碳酸钙的质量分数偏大;在步骤②打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间空气的目的是排除装置内空气中二氧化碳气体,以免对实验干扰;

总结反思:

由于二氧化碳可能会少量溶于水,故实验结果与真实值相比偏小;

乙组实验中若空气中的二氧化碳没有除去,那么会导致实验结果偏大。

考点:实验探究

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该反应属于______________(填“化合”或“分解”)反应。

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(1)写出标数字的仪器名称:①____________ ②____________

(2)为达到实验二的目的,各装置的正确连接顺序是:(填接口的字母)

a → _______→_______→ d。

【问题分析】

(1)实验过程发现B瓶中的水变红了,原因是_____________________________。

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