興趣小組同學(xué)在實驗室處理廢液時,將一瓶已經(jīng)有結(jié)塊的熟石灰取樣,加入含有鹽酸的廢液中,發(fā)現(xiàn)廢液中產(chǎn)生大量氣泡.同學(xué)們?yōu)檫M一步了解這瓶熟石灰變質(zhì)的程度,進行以下探究活動,請你協(xié)助完成.
【探究活動一】測定變質(zhì)的熟石灰樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)
經(jīng)老師的指導(dǎo),同學(xué)們設(shè)計了如圖所示實驗裝置(鐵架臺略去)進行實驗,稱取一定量的樣品,通過測定樣品和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的重量.計算碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)(裝置氣密性良好,忽略鹽酸的揮發(fā)性且每步反應(yīng)或作用都是完全的).
查閱資料:濃硫酸具有很強的吸水性;堿石灰常用于吸收水蒸氣和二氧化碳.
(1)加入足量的稀鹽酸,裝置A中樣品產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為 .
(2)實驗過程中,裝置B的作用是 ;裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;通過測定裝置C在實驗前后的質(zhì)量,其增加的質(zhì)量即為樣品與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)的 氣體的質(zhì)量.
(3)往裝置A中加入鹽酸前,打開鐵夾k,先對裝置A和B(已連接)通入已除去CO2的空氣一會兒,以排盡裝置A和B含有CO2的空氣.再接上裝置C和D;加入稀鹽酸,待裝置A中的反應(yīng)結(jié)束后,必須再一次打開鐵夾k,繼續(xù)往裝置通入已除去CO2的空氣一會兒,否則實驗數(shù)據(jù)明顯偏小,這是因為 .經(jīng)實驗測定該變質(zhì)的熟石灰樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為65%.若沒有裝置D,將會使測定結(jié)果 (選填“大于65%”或“小于65%”).
(4)同學(xué)們認為,該瓶變質(zhì)的熟石灰仍可用于配制澄清的石灰水.請簡述理由 .
(1)根據(jù)稀鹽酸與碳酸鈣的反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式; (2)根據(jù)濃硫酸有吸水性,氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳分析回答; (3)根據(jù)A、B裝置內(nèi)的二氧化碳未與氫氧化鈉反應(yīng)分析實驗數(shù)據(jù)明顯偏小的原因,根據(jù)空氣中的二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng),分析若沒有裝置D,會對測定結(jié)果的影響; (4)根據(jù)碳酸鈣能溶于水分析. | |
解答: | 解:(1)在裝置A中,加入的稀鹽酸能與碳酸鈣反應(yīng),反應(yīng)的方程式是:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑; (2)由于濃硫酸有吸水性,所以,裝置B的作用是干燥二氧化碳氣體;由于氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng).所以,裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;通過測定裝置C在實驗前后的質(zhì)量,其增加的質(zhì)量即為樣品與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)的二氧化碳氣體的質(zhì)量; (3)由題意可知,若不繼續(xù)往裝置通入已除去CO2的空氣一會兒,A、B裝置內(nèi)的一部分二氧化碳未與氫氧化鈉反應(yīng),就會使實驗數(shù)據(jù)明顯偏小;由于空氣中的二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng),若沒有裝置D,會是測定結(jié)果偏大; (4)由于碳酸鈣能溶于水,所以,該瓶變質(zhì)的熟石灰仍可用于配制澄清的石灰水. 故答為:(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;(2)干燥二氧化碳氣體,CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,二氧化碳;(3)A、B裝置內(nèi)的一部分二氧化碳未與氫氧化鈉反應(yīng),偏大;(4)碳酸鈣難溶于水. |
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實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗結(jié)論 |
取少量的熟石灰樣品于燒杯中,加適量的水充分溶解后過濾. 向濾液中加入適量的 酚酞試液 酚酞試液 溶液;向濾出固體中加入適量 稀鹽酸 稀鹽酸 溶液. |
溶液變?yōu)榧t色 溶液變?yōu)榧t色 ;固體溶解,有氣泡產(chǎn)生 固體溶解,有氣泡產(chǎn)生 . |
猜想正確 |
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