Question

（10分）如图为“хх”钙片商品标签图，请根据标签的有关信息完成下列各题．

该钙片主要成分碳酸钙，碳酸钙的相对分子质量为   ①  ．

某校化学兴趣小组为了确认标签中碳酸钙的含量是否真实，决定通过实验进行探究．

实验目标：测定该钙片主要成分碳酸钙的含量．

实验原理：取一定质量的钙片与足量的稀盐酸反应，测量生成的CO₂的质量（已知该状态下CO₂的密度），然后计算其中碳元素的质量，利用反应前后碳元素的质量不变，再计算出碳酸钙的质量．

实验方案：兴趣小组的同学们经过思考提出了以下几种实验方案，请你参与他们对实验方案的讨论、取舍．

方案一：甲同学设计了如图所示的装置，通过反应后右侧注射器（注射器最大量程为20mL）内收集到气体的量来进行计算．

（1）同学们观看了他的设计后，都认为该方案中样品的取用的量需要一定的控制，这是因为          ．

（2）同学们讨论后，一致认为注射器的摩擦会影响生成的CO₂的完全收集．

方案二：乙同学设计了如图所示的装置，与甲同学的相比，仅仅在收集方法上不同．

（1）同学们观看了他的设计后，都认为所测得CO₂气体的体积将会   ①   （填偏大或偏小），你认为他们的理由是  ②  ，你的改进方案是   ③  ；广口瓶内原有的空气对实验结果   ④  （填“有”或“没有”）影响.

（2）同学们讨论后，一致认为把装置改进后测得生成的CO₂气体体积会偏大，你认为他们的最主要理由是            ．

方案三：丙同学设计了如图所示的装置．同学们观看后一致认可他的设计，并按照他的思路设计了以下实验步骤．

实验步骤：

①连接装置并检查装置气密性；

②加入10片钙片和水；

③记录C中液面刻度（C为带有刻度的玻璃管）；

④由A向B中滴加稀盐酸至过量；

⑤待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为V mL（经查，该气体密度为ρg/L）；

⑥计算气体的质量．

实验反思：

（1）丙同学在实验前将钙片全磨成粉末状，你认为他的目的是：      ；

（2）检查该装置的气密性时，如图准备好装置，在C、D两管中装好水且液面相平，提高D管，      ，则气密性良好；

（3）实验结论：经多次实验（钙片都是10片），所得CO₂气体的平均质量是6.82g，请你最后计算确认标签中碳酸钙的含量是      （填“真实”或“不真实”）的．（最后一空不需要写计算过程）

Answer

①100

方案一：

（1）样品过多产生气体过多会导致注射器活塞被顶出；取样过少产生气体太少无法测量体积。（合理均可）

方案二：

（1）①偏小；

②理由是会有部分二氧化碳溶解在水中 ，

③在水面上滴一层植物油；

④没有

（2）滴入的盐酸有一定的体积，导致生成的气体体积偏大 ．

方案三：

（1）使样品中的碳酸钙完全反应 ；

（2）液面静止后，C、D液面仍存在高度差 ，则气密性良好；

（3）真实

【解析】

试题分析：①碳酸钙的相对分子质量=40+12+(16×3)=100；

方案一：（1）采用注射器测量气体体积，样品过多产生气体过多会导致注射器活塞被顶出；取样过少产生气体太少无法测量体积；

方案二：

（1）①②二氧化碳会溶于水且与水反应；③可以隔绝气体与水的接触，如油封；④不与二氧化碳反应，没有影响；

（2）偏大说明排出的水偏多，即有其它的气体或者物质占据了空间，若气体的话要考虑盐酸的挥发性即有氯化氢气体，若其它物质则考虑加热盐酸溶液过多其占据的空间就不能忽略；

方案三：

（1）即增大了接触面积，可使反应充分；

（2）若气密性好，水就无法流动，即会产生高度差；结合得CO2气体的平均质量是6.82g和CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑可得CaCO3的质量为15.5g，那么每片含1.55g＞1.5g。

考点：二氧化碳的制取，化学方程式的计算。