Question

如图是实验室用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的实验，试根据题目要求回答下列问题：

（1）图A中仪器a的下端要伸到液面下，原因是______；装置C中观察到的现象是______，其中发生反应的化学方程式为______．
（2）装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大、______．由此可知，二氧化碳在生活中可用于灭火．
（3）实验室用装置E来收集二氧化碳时，二氧化碳应从______（填“c端”或“d端”）通入．实验室也可用图F装置制取二氧化碳．相对于A，装置F的优点是______．
（4）小键同学欲用图A装置，测定从建筑工地捡来的小石子中碳酸钙的质量分数，进行了如下实验：将小石子洗净、干燥后称取24.0g放入锥形瓶里，加入100.0g足量的稀盐酸，使其充分反应（假设杂质不与盐酸反应，忽略盐酸的挥发）．
测得反应生成气体的质量（m）与反应时间（t）的数据如下表所示：

反应时间t/s	t	t1	t2	t3	t5	t6
气体质量m/g		2.2	4.4	6.6	8.8	8.8

根据题目要求，回答下列问题：
①反应生成二氧化碳的质量为______g．
②请通过化学方程式计算小石子中碳酸钙的质量分数是多少？（计算结果精确到0.1%）
（写出计算过程）

Answer

（1）根据长颈漏斗末端在液面以上容易使气体跑掉考虑，酸能使紫色石蕊试液变为红色、方程式的书写方法考虑；（2）根据二氧化碳的性质及用途解决问题；
（3）根据二氧化碳的密度大于空气的密度来确定进气端；根据该装置的特点进行解答（4）①由图表中数据可推出生成二氧化碳的质量；②根据二氧化碳的质量计算出碳酸钙的质量，再用碳酸钙的质量除以样品的质量．
【解析】
（1）长颈漏斗末端在液面以上容易使二氧化碳从长颈漏斗口溢出，所以在液面以下形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出；二氧化碳与水反应生成碳酸，紫色石蕊试液遇酸变红，所以C中发生化学反应方程式为CO2+H2O═H2CO3；
（2）装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，蜡烛熄灭说明二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；因此二氧化碳可用于灭火；
（3）二氧化碳的密度大于空气的密度，用E装置收集二氧化碳时，可从c端进，以排净瓶底的空气；通过F装置中的多孔隔板和阀门可以随时控制反应的发生和停止；
（4）①最后的数值不再改变了，说明不再产生二氧化碳了，所以产生二氧化碳的质量为8.8g；
②设要生成8.8g二氧化碳需要碳酸钙的质量为X则：
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100                 44
X                  8.8g
根据：解得X=20g，所以小石子中碳酸钙的质量分数是：×100%=83.3%

故答案为：（1）形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出； 紫色石蕊变红；CO2+H2O═H2CO3
（2）不燃烧也不支持燃烧
（3）c；  控制反应的发生和停止（或随开随用，随关随停）
（4）8.8g；83.3%