Question

【題目】為了測定石灰石樣品的純度（ 雜質與稀鹽酸不反應）。小組同學設計如下兩個方案。

[查閱資料]①純度=純物質質量/樣品總重量x100%

②無水CaCl2可吸收水蒸氣，不與CO2反應

[進行實驗]將石灰石研成粉末，每次均取5.0g.稀鹽酸每次取濃度、體積均相同且足量。多次實驗，求平均值。

方案1 : [實驗裝置 1]

[實驗步驟1]

①讀取反應前電子天平的示數（m1）

②將稀鹽酸全部倒入燒杯中

③待反應停止后，立即讀取電子天平的示數（m2）

[實驗結果1]純度平均值為83.8%

方案2: [實驗裝置 2]

[實驗步驟2]

①在氣密性良好的裝置中裝入藥品

②稱量反應前燒杯和燒杯中液體的質量（m3）

③迅速滴加入過量的稀鹽酸后關閉活塞

④反應停止后，立即稱量燒杯和其中液體的質量（m4）

[實驗結果2]純度平均值為55.2%

[解釋與結論]

（1）方案1中，判斷碳酸鈣反應完的現象是_____，用實驗步驟1中的數據表示出最終生成二氧化碳的質量約是_____。

（2）方案2的裝置在裝藥品前如何檢驗氣密性_____。方案2中燒杯內反應的化學方程式是_____。方案2中測得的樣品純度偏小的原因可能是_____（寫一種即可）。

[反思與改進]

為提高測量結果的準確性，對實驗1裝置按如圖進行改進，測得樣品純度的平均值為80.6%。

（3）反應前后，兩次稱量整個裝置及藥品的總質量。為了測量結果更準確，在第二次稱量前，應該進行的操作是_____。

（4）裝置中的“無水CaCl2”能提高測量結果的準確性，其原因是_____。

Answer 1

【答案】不再有氣泡產生 m1- m2 關閉分液漏斗上的活塞，將右邊導管伸入水中，然后兩手緊握錐形瓶，若導管口有氣泡冒出，說明裝置氣密性良好 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 排出的CO2沒有完全被石灰水吸收或者反應容器中CO2有殘留 從a口充入空氣 可以防止瓶中的水蒸氣逸出

【解析】

（1）碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳氣體，方案1中，判斷反應停止的依據是不再有氣泡產生；根據質量守恒定律可知，最終生成二氧化碳的質量約是m1- m2；

（2）關閉分液漏斗上的活塞，將右邊導管伸入水中，然后兩手緊握錐形瓶，若導管口有氣泡冒出，說明裝置氣密性良好；碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳氣體，反應的化學方程式是CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；實驗2中由于排出的CO2沒有完全被石灰水吸收或者反應容器中CO2有殘留，故測得的樣品純度偏小；

（3）為保證二氧化碳被全部排出，在第二次稱量前，應該進行的操作是從a口充入空氣；

（4）裝置中的“無水CaCl2”能提高測量結果的準確性，其原因可以防止瓶中的水蒸氣逸出。