Question

如圖是實驗室用大理石與稀鹽酸反應制取二氧化碳并驗證其性質的實驗，試根據題目要求回答下列問題：

（1）圖A中儀器a的下端要伸到液面下，原因是______；裝置C中觀察到的現象是______，其中發生反應的化學方程式為______．
（2）裝置D中觀察到下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，說明二氧化碳的密度比空氣大、______．由此可知，二氧化碳在生活中可用于滅火．
（3）實驗室用裝置E來收集二氧化碳時，二氧化碳應從______（填“c端”或“d端”）通入．實驗室也可用圖F裝置制取二氧化碳．相對于A，裝置F的優點是______．
（4）小鍵同學欲用圖A裝置，測定從建筑工地撿來的小石子中碳酸鈣的質量分數，進行了如下實驗：將小石子洗凈、干燥后稱取24.0g放入錐形瓶里，加入100.0g足量的稀鹽酸，使其充分反應（假設雜質不與鹽酸反應，忽略鹽酸的揮發）．
測得反應生成氣體的質量（m）與反應時間（t）的數據如下表所示：

反應時間t/s	t0	t1	t2	t3	t5	t6
氣體質量m/g	0	2.2	4.4	6.6	8.8	8.8

根據題目要求，回答下列問題：
①反應生成二氧化碳的質量為______g．
②請通過化學方程式計算小石子中碳酸鈣的質量分數是多少？（計算結果精確到0.1%）
（寫出計算過程）

Answer 1

解：（1）長頸漏斗末端在液面以上容易使二氧化碳從長頸漏斗口溢出，所以在液面以下形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗逸出；二氧化碳與水反應生成碳酸，紫色石蕊試液遇酸變紅，所以C中發生化學反應方程式為CO₂+H₂O═H₂CO₃；
（2）裝置D中觀察到下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，說明二氧化碳的密度比空氣大，蠟燭熄滅說明二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒；因此二氧化碳可用于滅火；
（3）二氧化碳的密度大于空氣的密度，用E裝置收集二氧化碳時，可從c端進，以排凈瓶底的空氣；通過F裝置中的多孔隔板和閥門可以隨時控制反應的發生和停止；
（4）①最后的數值不再改變了，說明不再產生二氧化碳了，所以產生二氧化碳的質量為8.8g；
②設要生成8.8g二氧化碳需要碳酸鈣的質量為X則：
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
X 8.8g
根據：解得X=20g，所以小石子中碳酸鈣的質量分數是：×100%=83.3%

故答案為：（1）形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗逸出； 紫色石蕊變紅；CO₂+H₂O═H₂CO₃
（2）不燃燒也不支持燃燒
（3）c； 控制反應的發生和停止（或隨開隨用，隨關隨停）
（4）8.8g；83.3%
分析：（1）根據長頸漏斗末端在液面以上容易使氣體跑掉考慮，酸能使紫色石蕊試液變為紅色、方程式的書寫方法考慮；（2）根據二氧化碳的性質及用途解決問題；
（3）根據二氧化碳的密度大于空氣的密度來確定進氣端；根據該裝置的特點進行解答（4）①由圖表中數據可推出生成二氧化碳的質量；②根據二氧化碳的質量計算出碳酸鈣的質量，再用碳酸鈣的質量除以樣品的質量．
點評：本考點考查了實驗探究的步驟、現象和化學方程式的書寫等．實驗室三大氣體的發生裝置和收集裝置的選擇、驗證和驗滿是中考的重要考點之一，一定要掌握．書寫化學方程式時，要注意配平．