Question

石灰石（主要成分為CaCO₃）是重要的工業(yè)原料，
（1）某CaCO₃樣品中含有少量Al₂O₃雜質(zhì)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)該樣品中的Al₂O₃．
限選實(shí)驗(yàn)試劑：2mol?L^-1 HCl溶液、lmoL?L^-1NaOH.0.01mol?L^-1KMnO₄溶液、0.1moL?L^-1AgNO₃溶液、燕餾水．
試補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)期現(xiàn)象：取少量粉碎后的樣品裝入試管中，向試管

 

，說(shuō)明樣品含有Al₂O₃．
（2）為測(cè)定樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下圖部分裝II（圖中夾持儀器略去）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定C中生成的BaCO₃沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
①請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)補(bǔ)充儀器和試劑，使實(shí)驗(yàn)裝置完整．
②某同學(xué)設(shè)計(jì)測(cè)定裝置C在吸
收CO₂前后的質(zhì)量差來(lái)確定
碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．你認(rèn)為該同學(xué)的方法是否可行？

 

，原因是

 

．
（3）為了研究在室溫條件下
CaCO₃與鹽酸的反應(yīng)速率與c（H⁺）濃度關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：在不同鹽酸濃度下，測(cè)定生成相同體積CO₂所需要的時(shí)間．
實(shí)驗(yàn)儀器任選，所需藥品：2moL?L^-1HCI溶液（密度約為1g/mL），蒸餾水．
擬定以下表格，請(qǐng)補(bǔ)充填寫實(shí)驗(yàn)方案（列出所選試劑體積、需記錄的待測(cè)物理量和所擬定的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)不能用數(shù)值表示時(shí)可用字母表示）．

物理量/單位 實(shí)驗(yàn)序號(hào)	m（CaCO3）/g	V（2mon?L-1HCl）/mL	V（H2O）/mL
1	P	20	0
2	P

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：

分析：該實(shí)驗(yàn)方案是測(cè)定C中生成的BaCO₃沉淀質(zhì)量，確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)而以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
實(shí)驗(yàn)裝置中會(huì)殘留部分二氧化碳，影響C中二氧化碳質(zhì)量的沉淀，需要通入空氣將裝置內(nèi)的二氧化碳完全排入C中被吸收，空氣中含有二氧化碳，故應(yīng)先用氫氧化鈉溶液吸收，防止影響二氧化碳的測(cè)定；
（1）取少量粉碎后的樣品裝入試管中，向試管中加入氫氧化鈉溶液，固體部分溶解說(shuō)明含有氧化鋁，因?yàn)檠趸�鋁是兩性氧化物能溶于氫氧化鈉溶液；
（2）①空氣中的二氧化碳和水蒸氣會(huì)進(jìn)入裝置C使測(cè)定結(jié)果增大，最后需要連接裝有堿石灰的U型管；
②B中的水蒸氣、HCl氣體會(huì)進(jìn)入裝置C中使得CO₂稱量結(jié)果偏大；
（3）在不同鹽酸濃度下，測(cè)定生成相同體積CO₂所需要的時(shí)間，一定質(zhì)量的碳酸鈣，滴入不同濃度的鹽酸，全部溶解碳酸鈣生成相同質(zhì)量的二氧化碳?xì)怏w時(shí)，所需要的時(shí)間比較富裕速率，可以設(shè)計(jì)在鹽酸溶液中加入蒸餾水完成實(shí)驗(yàn)測(cè)定．

解答： 解：該實(shí)驗(yàn)方案是測(cè)定C中生成的BaCO₃沉淀質(zhì)量，確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)而以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．實(shí)驗(yàn)裝置中會(huì)殘留部分二氧化碳，影響C中二氧化碳質(zhì)量的沉淀，需要通入空氣將裝置內(nèi)的二氧化碳完全排入C中被吸收，空氣中含有二氧化碳，故應(yīng)先用氫氧化鈉溶液吸收，防止影響二氧化碳的測(cè)定；
（1）取少量粉碎后的樣品裝入試管中，向試管中加入氫氧化鈉溶液，固體部分溶解說(shuō)明含有氧化鋁，因?yàn)檠趸�鋁是兩性氧化物能溶于氫氧化鈉溶液；
故答案為：加入lmoL?L^-1NaOH固體部分溶解；
（2）①空氣中的二氧化碳和水蒸氣會(huì)進(jìn)入裝置C使測(cè)定結(jié)果增大，最后需要連接裝有堿石灰的U型管，裝置圖為：；
故答案為：；
②B中的水蒸氣、HCl氣體會(huì)進(jìn)入裝置C中使得CO₂稱量結(jié)果偏大，故測(cè)定裝置C在吸收CO₂前后質(zhì)量差，不可行；
故答案為：不可行；這樣測(cè)得的結(jié)果會(huì)偏大，因?yàn)锽中的水蒸氣、HCl氣體會(huì)進(jìn)入裝置C中使得CO₂稱量結(jié)果偏大．
（3）在不同鹽酸濃度下，測(cè)定生成相同體積CO₂所需要的時(shí)間，一定質(zhì)量的碳酸鈣，滴入不同濃度的鹽酸，全部溶解碳酸鈣生成相同質(zhì)量的二氧化碳?xì)怏w時(shí)，所需要的時(shí)間比較富裕速率，可以設(shè)計(jì)在鹽酸溶液中加入aml蒸餾水完成實(shí)驗(yàn)測(cè)定，t₁＞t₂說(shuō)明濃度越大反應(yīng)速率越大；
故答案為：

物理量/單位 實(shí)驗(yàn)序號(hào)				固體全部溶解的時(shí)間/min
1		20	0	t1
2		20	a	t2

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及裝置理解、對(duì)操作的評(píng)價(jià)、物質(zhì)含量的測(cè)定、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，要認(rèn)真分析，把握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的每個(gè)步驟中的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/div>