Question

某化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證二氧化碳?xì)怏w的相關(guān)性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
Ⅰ.取一個(gè)三通管（三個(gè)管口都未密封，與空氣相通），在三通管的上部和下部各放一張濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙（濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙遇到酸性物質(zhì)會(huì)變紅）。然后將它與二氧化碳的發(fā)生裝置連接。（如圖1，整套裝置的氣密性良好）
Ⅱ.打開分液漏斗的活塞，使石灰石與稀鹽酸接觸，觀察到相關(guān)現(xiàn)象后，停止實(shí)驗(yàn)。
Ⅲ.取下圖1中的三通管，把貼有試紙B的那端放在酒精燈火焰上加熱（如圖2），
觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

注：整個(gè)實(shí)驗(yàn)中不考慮反應(yīng)過程中水分和HCl氣體的揮發(fā)，且圖1中產(chǎn)生的氣流較緩慢
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)Ⅱ步驟中三通管內(nèi)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 __；由此說(shuō)明二氧化碳?xì)怏w具有      、      的性質(zhì)。
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅲ步驟中一定發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是                             __；
（3）若不改變圖1的實(shí)驗(yàn)裝置，還要驗(yàn)證二氧化碳?xì)怏w具有不能燃燒、也不能支持燃燒的性質(zhì)，需要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是                    __。
（4）取12g石灰石樣品放入盛有105.4g稀鹽酸溶液的燒杯中，恰好完全反應(yīng)。有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：（假設(shè)石灰石樣品中雜質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng)也不溶于水，且不考慮反應(yīng)過程中水分和HCl氣體的揮發(fā)）

	反應(yīng)前		反應(yīng)后
實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)	燒杯和稀鹽酸的質(zhì)量	石灰石樣品的質(zhì)量	燒杯和其中混合物的質(zhì)量
	150 g	12 g	157.6 g

反應(yīng)中生成二氧化碳的質(zhì)量為     __g。
②該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為     __（結(jié)果精確到0.1%）。

Answer 1

（1）b處濕潤(rùn)的藍(lán)色濕潤(rùn)試紙變紅；二氧化碳密度大于空氣，二氧化碳能與水反應(yīng)
（2）H₂CO₃H₂O+CO₂↑
（3）b處放一根燃著的木條
（4）①4.4g  ②83.3%  

解析試題分析：（1）由于二氧化碳的密度比空氣大，故會(huì)從b導(dǎo)出，又二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸，而藍(lán)色石蕊試紙遇酸變紅，故可推知實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙B變紅色；由此說(shuō)明二氧化碳?xì)怏w具有密度比空氣大、能與水反應(yīng)生成碳酸的性質(zhì)。
（2）由于碳酸不穩(wěn)定，受熱易分解生成二氧化碳和水，故反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為H₂CO₃H₂O+CO₂↑。
（3）由于二氧化碳?xì)怏w不可燃、也不能支持燃燒，且二氧化碳的密度比空氣大，故可取一根燃著的小木條放在b導(dǎo)管口，可觀察到小木條熄滅。
（4）①石灰石中的主要成分碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)放出氣體二氧化碳，恰好完全反應(yīng)后所剩余物質(zhì)的質(zhì)量小于反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量和，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，質(zhì)量的差即為反應(yīng)所放出二氧化碳的質(zhì)量，故反應(yīng)中生成二氧化碳的質(zhì)量=150g+12g-157.6g=4.4g；
②根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，利用生成的二氧化碳的質(zhì)量，可計(jì)算出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量，再由碳酸鈣的質(zhì)量與樣品質(zhì)量比即可求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
設(shè)恰好完全反應(yīng)時(shí)參加反應(yīng)碳酸的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                 44
x                   4.4g
100：x=44：4.4g
解得x=10g
則該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%≈83.3%
答：該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為83.3%。
考點(diǎn)：常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法，有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算
點(diǎn)評(píng)：本題是一道綜合實(shí)驗(yàn)、計(jì)算題，是課本實(shí)驗(yàn)的有效延伸，要求學(xué)生要具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能；關(guān)于方程式的計(jì)算，解題的關(guān)鍵是要會(huì)利用質(zhì)量守恒定律，由反應(yīng)前后質(zhì)量的變化計(jì)算出反應(yīng)放出二氧化碳的質(zhì)量，然后再根據(jù)相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式，并依據(jù)已知量對(duì)未知的應(yīng)求量進(jìn)行求解計(jì)算即可，注意解題要規(guī)范。