题目

题型：不详难度：来源：

南京某中学学习小组考察过溶洞后，为溶洞中形态各异的石笋和钟乳石而惊叹，决定设计和实施简单的实验--模拟溶洞的“形成”．从教材上查得如下资料：
溶洞都分布在石灰岩组成的山地中，石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：CaCO₃+CO₂+H₂O═Ca（HCO₃）₂；溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，溶解在水里的碳酸氢钙就会分解，重新生成碳酸钙沉积下来，同时放出二氧化碳：Ca（HCO₃）₂═CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O．洞顶的水在慢慢向下渗透时，水中的碳酸氢钙发生上述反应，有的沉积在洞顶，有的沉积在洞底，日积月累，洞顶的形成钟乳石，洞底的形成石笋，当钟乳石与石笋相连时就形成了石柱．
（1）他们设计并完成了模拟溶洞“形成”的实验．其实验过程如图，试回答：

实现转化①需要通入足量的气体A，A的化学式是______；B溶液中溶质的化学式是______；实现转化②，通常采用的基本操作方法是______．
（2）他们用采集的石灰岩样品进行相关实验．将采集到的样品用水冲洗后晾干，称取24.00g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1），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2）．

①图1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2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）．

答案

（1）由图中不溶性的碳酸钙经转化①变成可溶性的，结合题干中的信息“石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：CaCO₃+CO₂+H₂O═Ca（HCO₃）₂”可知气体A是二氧化碳，其化学式为CO₂；B中的溶质是碳酸氢钙，其化学式为Ca（HCO₃）₂．
由图中可溶性的碳酸氢钙经转化②变成不溶性的碳酸钙，结合题干中提供的信息“溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，溶解在水里的碳酸氢钙就会分解，重新生成碳酸钙沉积下来，同时放出二氧化碳：Ca（HCO₃）₂═CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O”可知能实现这一转化的方法有加热或减压，两方法中加热是通常采用的基本操作方法．
（2）①结合图2所示的两个量可知图1中实验中数据记录纸上应该连续记录的实验数据是电子天平示数（或锥形瓶体系质量）和计时器示数（或反应时间）．
②由图2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

44

=

x

3.30g

，
x=7.50g
样品中碳酸钙的质量分数为

7.50g

24g÷2

×100%=62.5%
故答案为：
（1）CO₂；Ca（HCO₃）₂；加热
（2）①电子天平示数（或锥形瓶体系质量）；计时器示数（或反应时间）（答案不分先后顺序）
②大快（或小慢）
③样品中碳酸钙的质量分数为62.5%