Question

用如图装置测定工业碳酸钙的质量分数

①按A-B-C-D顺序连接，然后从A装置通入空气，目的是

 

．
②装置D的作用为

 

．
③实验时，准确称取10.00g工业碳酸钙3份，进行3次测定，测得BaCO₃沉淀的平均质量为17.73g，则样品中CaCO₃的质量分数为

 

．若无D装置，测量结果则

 

．（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）
④上述实验装置中，是否存在不合理之处？

 

（填“是”或“否”）；若有不合理之处，需改进的是

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：根据实验原理在B处利用盐酸与碳酸钙充分反应生成二氧化碳，到达C用氢氧化钡吸收，通过测得BaCO₃沉淀的质量，结合碳守恒从而计算出碳酸钙的质量分数；为了保证实验的结果的准确性，增加了A装置，是通除了二氧化碳等酸性气体的空气让生成的二氧化碳全部放出，进入C装置被完全吸收，最后加D为了防止空气中的CO₂与Ba（OH）₂溶液反应，影响实验正确性，以此分析解答；
①根据实验原理，保证碳酸钙和盐酸反应产生的二氧化碳的放出是关键；
②碳酸钙和盐酸反应产生的二氧化碳的量不能受外界空气中二氧化碳和水的干扰；
③根据实验的原理结合化学反应进行计算即可；
④从能使分液漏斗的液体顺利流出，则必须搭建一个恒压漏斗，据此分析．

解答： 解：根据实验原理在B处利用盐酸与碳酸钙充分反应生成二氧化碳，到达C用氢氧化钡吸收，通过测得BaCO₃沉淀的质量，结合碳守恒从而计算出碳酸钙的质量分数；为了保证实验的结果的准确性，增加了A装置，是通除了二氧化碳等酸性气体的空气让生成的二氧化碳全部放出，进入C装置被完全吸收，最后加D为了防止空气中的CO₂与Ba（OH）₂溶液反应，影响实验正确性；
①根据实验原理，保证碳酸钙和盐酸反应产生的二氧化碳的放出是关键，所以从A装置通入空气，目的是保证碳酸钙和盐酸反应产生的二氧化碳全部进入下一个装置，故答案为：让生成的二氧化碳全部放出，进入C装置，确保实验结果的准确性；
②碳酸钙和盐酸反应产生的二氧化碳的量不能受外界空气中二氧化碳和水的干扰，装置D的作用为防止空气中的CO₂与Ba（OH）₂溶液反应，故答案为：防止空气中的CO₂与Ba（OH）₂溶液反应；
③根据碳酸钙中碳元素守恒，碳酸钙中的碳元素先成为二氧化碳，然后是二氧化碳在和氢氧化钡反应得到碳酸钡沉淀，碳酸钡中的碳元素全部来自碳酸钙中，所以17.73gBaCO₃沉淀的物质的量为

17.73g

197g/mol

=0.09mol，所以碳酸钙的物质的量是0.09mol，质量是9g，百分含量是

9g

10.00g

×100%=90.00%；
若无D装置，则空气中的二氧化碳进入C中导致碳酸钡的质量偏大，所以碳酸钙也偏大，故测量结果则偏大；
故答案为：90.00%；偏大；
④因为随着分液漏斗中的液体流下，下面容器中的压强会变大，将会导致分液漏斗的液体不能顺利流下，所从在B、C装置中，为使分液漏斗中的液体顺利流出，用橡皮管将分液漏斗与锥形瓶、分液漏斗与集气瓶连接成连通装置能使分液漏斗的液体顺利流出，
故答案为：是；B、C装置中，为使分液漏斗中的液体顺利流出，用橡皮管将分液漏斗与锥形瓶、分液漏斗与集气瓶连接成连通装置．

点评：本题目是一道探究物质的含量的综合考查题，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度大．