Question

用如圖裝置測定工業(yè)碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)

①按A-B-C-D順序連接，然后從A裝置通入空氣，目的是

 

．
②裝置D的作用為

 

．
③實驗時，準確稱取10.00g工業(yè)碳酸鈣3份，進行3次測定，測得BaCO₃沉淀的平均質(zhì)量為17.73g，則樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)為

 

．若無D裝置，測量結(jié)果則

 

．（填“偏大”、“偏小”、“無影響”）
④上述實驗裝置中，是否存在不合理之處？

 

（填“是”或“否”）；若有不合理之處，需改進的是

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：根據(jù)實驗原理在B處利用鹽酸與碳酸鈣充分反應(yīng)生成二氧化碳，到達C用氫氧化鋇吸收，通過測得BaCO₃沉淀的質(zhì)量，結(jié)合碳守恒從而計算出碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；為了保證實驗的結(jié)果的準確性，增加了A裝置，是通除了二氧化碳等酸性氣體的空氣讓生成的二氧化碳全部放出，進入C裝置被完全吸收，最后加D為了防止空氣中的CO₂與Ba（OH）₂溶液反應(yīng)，影響實驗正確性，以此分析解答；
①根據(jù)實驗原理，保證碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳的放出是關(guān)鍵；
②碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳的量不能受外界空氣中二氧化碳和水的干擾；
③根據(jù)實驗的原理結(jié)合化學(xué)反應(yīng)進行計算即可；
④從能使分液漏斗的液體順利流出，則必須搭建一個恒壓漏斗，據(jù)此分析．

解答： 解：根據(jù)實驗原理在B處利用鹽酸與碳酸鈣充分反應(yīng)生成二氧化碳，到達C用氫氧化鋇吸收，通過測得BaCO₃沉淀的質(zhì)量，結(jié)合碳守恒從而計算出碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；為了保證實驗的結(jié)果的準確性，增加了A裝置，是通除了二氧化碳等酸性氣體的空氣讓生成的二氧化碳全部放出，進入C裝置被完全吸收，最后加D為了防止空氣中的CO₂與Ba（OH）₂溶液反應(yīng)，影響實驗正確性；
①根據(jù)實驗原理，保證碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳的放出是關(guān)鍵，所以從A裝置通入空氣，目的是保證碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳全部進入下一個裝置，故答案為：讓生成的二氧化碳全部放出，進入C裝置，確保實驗結(jié)果的準確性；
②碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳的量不能受外界空氣中二氧化碳和水的干擾，裝置D的作用為防止空氣中的CO₂與Ba（OH）₂溶液反應(yīng)，故答案為：防止空氣中的CO₂與Ba（OH）₂溶液反應(yīng)；
③根據(jù)碳酸鈣中碳元素守恒，碳酸鈣中的碳元素先成為二氧化碳，然后是二氧化碳在和氫氧化鋇反應(yīng)得到碳酸鋇沉淀，碳酸鋇中的碳元素全部來自碳酸鈣中，所以17.73gBaCO₃沉淀的物質(zhì)的量為

17.73g

197g/mol

=0.09mol，所以碳酸鈣的物質(zhì)的量是0.09mol，質(zhì)量是9g，百分含量是

9g

10.00g

×100%=90.00%；
若無D裝置，則空氣中的二氧化碳進入C中導(dǎo)致碳酸鋇的質(zhì)量偏大，所以碳酸鈣也偏大，故測量結(jié)果則偏大；
故答案為：90.00%；偏大；
④因為隨著分液漏斗中的液體流下，下面容器中的壓強會變大，將會導(dǎo)致分液漏斗的液體不能順利流下，所從在B、C裝置中，為使分液漏斗中的液體順利流出，用橡皮管將分液漏斗與錐形瓶、分液漏斗與集氣瓶連接成連通裝置能使分液漏斗的液體順利流出，
故答案為：是；B、C裝置中，為使分液漏斗中的液體順利流出，用橡皮管將分液漏斗與錐形瓶、分液漏斗與集氣瓶連接成連通裝置．

點評：本題目是一道探究物質(zhì)的含量的綜合考查題，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，難度大．