甲乙两学习小组准备测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数．它们分别采用了不同的测定方法．甲组同学的方法是：将样品与稀盐酸反应，测定反应后生成CO2的体积，再根据体积换算为质量

Question

甲乙两学习小组准备测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数．它们分别采用了不同的测定方法．
甲组同学的方法是：将样品与稀盐酸反应，测定反应后生成CO₂的体积，再根据体积换算为质量，最后根据CO₂的质量求出样品中碳酸钙的质量．下图1为大理石与稀盐酸反应的反应装置，图2用于测量CO₂的体积．

（1）写出图1中仪器的名称：①______，②______；
（2）检查图1装置气密性的方法是：______；
（3）图2装置中油层的作用是______；
（4）______（填操作方法）可使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同，此时排出水的体积即为生成二氧化碳的体积．
乙组同学的实验方法是：将采集到的样品用水冲洗后晾干，称取20.00g样品平均分成两份，分别与足量相同质量分数的稀盐酸反应进行下列测定（如图3），经数据处理得到释放出二氧化碳的质量与反应时间的关系图（如图4）．

①图3所示实验中数据记录纸上应该连续记录的实验数据是______ 和______．
②由图4中曲线可以看出，固体物质与液体物质反应，当其他条件相同时，接触面积越______，其反应速率越______．
③试求样品中碳酸钙的质量分数（假设样品中其他杂质不参加反应，不考虑水、氯化氢逸出）．

Answer 1

（1）仪器①为向发生装置内加入液体药品的长颈漏斗，仪器②为固体装置的铁架台；
（2）关闭导管使装置形成封闭体系，然后通过长颈漏斗向装置内倒水，若装置气密性良好，则水不能持续倒入，检验装置I的气密性；
（3）因为二氧化碳能溶于水，影响实验结果，不溶于油，所以加入油防止CO₂溶于水；
（4）若使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同，根据物理压强平衡的原理，只要使两侧的液面齐平即可；
①结合图4所示的两个量可知：图3实验数据记录纸上应该连续记录的实验数据是：电子天平示数和计时器示数；
②由图4所示的图象可知：在反应结束前某一温度时，粉末状的石灰岩产生的二氧化碳多，是由于粉末状的石灰岩与稀盐酸的接触面积大，因此反应速率快；块状的石灰岩产生的二氧化碳少，是由于块状的石灰岩与稀盐酸的接触面积小，因此反应速率慢；
③设每份样品中CaCO₃的质量为x．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
 x                   3.30g
(100)/(x)=(44)/(3.30g)
   x=7.50g
样品中碳酸钙的质量分数为 (7.50g)/(20g÷2)×100%=75.0%
故答案为：
（1）长颈漏斗；铁架台；
（2）在乳胶管上夹弹簧夹，向长颈漏斗内加水，至形成液封，再加适量水，静置一段时间后，若长颈漏斗液面与试管内液面差保持不变，说明气密性良好（合理均可）；
（3）防止CO₂溶于水；
①电子天平示数；计时器示数（答案不分先后顺序）；
②大，越快；
③样品中碳酸钙的质量分数为75.0%．