Question

【題目】如圖1所示為實驗室常用的實驗裝置：

（1）寫出下列儀器名稱：a ；b ．

（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，應選擇的發生裝置是 （填裝置的字母代號），化學方程式是 ，用雙氧水制取氧氣的化學方程式為 ．

（3）實驗室用鋅和稀硫酸反應制取氫氣的化學方程式是 ，若將E裝置中收集的氫氣排出，應從 （填c或d）口通入蒸餾水．

（4）裝置C相對于裝置B在操作方面的優勢為 ．

A．可以隨時加液 B．可以控制反應速率 C．可以控制反應發生與停止

同學們對美術組的環保石頭紙（主要成分為碳酸鈣，加入適量聚乙烯和少量膠合劑）展開探究：

[拓展實驗一]探究影響石頭紙與鹽酸反應快慢的因素

（5）甲、乙兩同學設計實驗如下：

	甲	乙
實驗過程
現象	試管①、②、③中產生氣泡快慢的順序為： ①＞②＞③．
分析結論	Ⅰ碳酸鈣與稀鹽酸反應的化學方程式為 Ⅱ對比甲同學實驗①②可知， ，化學反應的速度越快； Ⅲ對比甲同學實驗 （填實驗序號）可知，反應物的接觸面積越大，反應速率越 ． Ⅳ乙同學的實驗中，數據記錄紙上應該連續記錄的實驗數據是 和 ．

[拓展實驗二]測定石頭紙中碳酸鈣的質量分數

（6）甲組同學的方法是：（同溫同壓下，不同氣體混合后體積等于混合前各氣體體積之和．）

將樣品與稀鹽酸反應，測定反應后生成CO2的體積，再換算為質量，最后根據CO2的質量求出樣品中碳酸鈣的質量．圖2（Ⅰ）為石頭紙與稀鹽酸反應的裝置，圖（Ⅱ）用于測量CO2的體積．

①連接儀器，夾緊彈簧夾，向a中加入一定量的水，如果a、b中有穩定的高度差，說明：裝置（I）氣密性 （選填“良好”或“漏氣”）

②圖（Ⅱ）裝置中油層的作用是 ；

③反應停止后， （填序號）可使反應前后油層上方氣體壓強和外界大氣壓相同，此時排出水的體積即為生成二氧化碳的體積．

A．水平移動量氣管 B．上下移動量氣管 C．封閉量氣管

（7）乙組同學的實驗方法是：均勻稱取四份樣品分別和稀鹽酸反應，用電子天平及有關裝置，得出二氧化碳質量，實驗數據記錄如下表．（其他物質既不溶于水也不跟酸反應）

	第一份	第二份	第三份	第四份
取樣品質量（g）	6.25	6.25	6.25	6.25
取稀鹽酸的體積（mL）	10.0	20.0	30.0	40.0
產生氣體的質量（g）	0.88	1.76	2.20	m

通過對數據的分析和比較，回答下列有關問題：

①在第1份樣品的實驗中， 完全反應了．

②m為

③石頭紙樣品中碳酸鈣的質量分數是多少？（請寫出計算過程）

④請在圖3坐標圖中畫出在6.25g樣品中加入稀鹽酸的體積與產生氣體質量的關系圖． ．

Answer 1

【答案】（1）酒精燈；長頸漏斗

（2）A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；2H2O2 2H2O+O2↑

（3）Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；c．（4）C．（5）

	甲	乙
實驗過程
現象	試管①、②、③中產生氣泡快慢的順序為： ①＞②＞③．
分析結論	Ⅰ碳酸鈣與稀鹽酸反應的化學方程式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ Ⅱ對比甲同學實驗①②可知，鹽酸越濃，化學反應的速度越快； Ⅲ對比甲同學實驗②③可知，反應物的接觸面積越大，反應速率越快． Ⅳ乙同學的實驗中，數據記錄紙上應該連續記錄的實驗數據是時間（計時器示數）錐形瓶及藥品的質量（電子天平示數）或CO2質量和錐形瓶及藥品的質量（電子天平示數）或CO2質量．

（6）良好；防止CO2溶于水；B

（7）鹽酸．2.20．80%．

【解析】（1）a是酒精燈，b長頸漏斗．

（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時需要加熱，應選擇的發生裝置是A，化學方程式是：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，用雙氧水制取氧氣的化學方程式為：．

（3）實驗室用鋅和稀硫酸反應制取氫氣的化學方程式是：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，若將E裝置中收集的氫氣排出，應從c口通入蒸餾水．

（4）裝置C相對于裝置B在操作方面的優勢為可以控制反應發生與停止，原理是：關閉開關時，試管中的氣體增多，壓強增大，把液體壓入長頸漏斗，固體和液體分離，反應停止；

打開開關時，氣體導出，試管中的氣體減少，壓強減小，液體和固體混合，反應進行．

（5）甲、乙兩同學設計實驗如下：

	甲	乙
實驗過程
現象	試管①、②、③中產生氣泡快慢的順序為： ①＞②＞③．
分析結論	Ⅰ碳酸鈣與稀鹽酸反應的化學方程式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ Ⅱ對比甲同學實驗①②可知，鹽酸越濃，化學反應的速度越快； Ⅲ對比甲同學實驗②③可知，反應物的接觸面積越大，反應速率越快． Ⅳ乙同學的實驗中，數據記錄紙上應該連續記錄的實驗數據是時間（計時器示數）錐形瓶及藥品的質量（電子天平示數）或CO2質量和錐形瓶及藥品的質量（電子天平示數）或CO2質量．

（6）①連接儀器，夾緊彈簧夾，向a中加入一定量的水，如果a、b中有穩定的高度差，說明：裝置（I）氣密性良好；

②圖（Ⅱ）裝置中油層的作用是防止CO2溶于水；

③反應停止后，上下移動量氣管可使反應前后油層上方氣體壓強和外界大氣壓相同，此時排出水的體積即為生成二氧化碳的體積．

（7）①通過第1份和第2份比較可以發現，當稀鹽酸的質量增加時，氣體的質量也在增加，說明第1份中碳酸鈣沒有完全反應，則稀鹽酸完全反應；

②第1份放出二氧化碳的質量0.88g，說明每加入10g稀鹽酸與碳酸鈣完全反應，產生二氧化碳的質量為0.88g；第2份加入20g鹽酸，是第一份稀鹽酸質量的2倍，產生二氧化碳的質量為1.76g，也正是第一份產生氣體質量的2倍；而第三份加入30g鹽酸，是第一份稀鹽酸質量的3倍，產生二氧化碳的質量為2.2g，小于第一份產生氣體的質量的3倍（0.88g×3=2.64g），說明碳酸鈣此時完全反應，稀鹽酸有剩余，則第四份的鹽酸不反應，故m的值為2.2；

③解：設6.25g樣品中CaCO3的質量為x，

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

100 44

x 2.2g

=，

解得，x=5g，

則CaCO3的質量分數為：×100%=80%，

④由實驗數據可知，當25g稀鹽酸時，碳酸鈣恰好完全反應，生成2.2g二氧化碳，畫圖如下所示：