Question

8．乙同学试图测定CO₂的相对分子质量．
（1）乙同学利用鸡蛋壳和实验室配制好的稀盐酸溶液制备CO₂；请写出鸡蛋壳与盐酸反应制取CO₂的化学方程式CaCO₃ +2HCl=CaCl₂ +CO₂↑+H₂O
（2）查询相关书籍后，设计了如图装置：

①B装置在此处有必要（填写“有”、“无”）请简述原因如果无B装置，C中质量差偏小，二氧化碳的质量偏小，则实验结果偏小
②实验前测得C装置（含水）重量为50.00g，实验完毕后C装置（含水）重量为40.02g，D中量筒读数为10.0mL，已知H₂密度为0.0893g/L（以上数据均已折合为标况下数值），请根据以上数据，计算CO₂的相对分子质量为44.8（保留小数点后一位）

Answer 1

分析 （1）鸡蛋壳成分为碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水；
（2）①CO₂用排水法收集，称量装置C质量变化得到收集二氧化碳的质量；
②实验前测得C装置（含水）重量为50.00g，实验完毕后C装置（含水）重量为40.02g，D中量筒读数为10.0 mL，这说明收集到CO₂的质量=40.02g+10.0g-50.0g=0.02g，其体积是10.0ml，所以CO₂的密度=$\frac{0.02g}{0.01L}$=2g/L；已知H₂密度为0.0893g/L（以上数据均已折合为标况下数值），则根据在相同条件下气体的密度之比等于相对分子质量之比可知可计算出二氧化碳的相对分子质量．

解答 解：（1）鸡蛋壳成分为碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：CaCO₃ +2HCl=CaCl₂ +CO₂↑+H₂O，
故答案为：CaCO₃ +2HCl=CaCl₂ +CO₂↑+H₂O；
（2）①根据装置可知，CO₂用排水法收集，称量装置C质量变化得到收集二氧化碳的质量，如果无B装置，C中质量差偏小，二氧化碳的质量偏小，则实验结果偏小，
故答案为：有；如果无B装置，C中质量差偏小，二氧化碳的质量偏小，则实验结果偏小；
②实验前测得C装置（含水）重量为50.00g，实验完毕后C装置（含水）重量为40.02g，D中量筒读数为10.0 mL，这说明收集到CO₂的质量=40.02g+10.0g-50.0g=0.02g，其体积是10.0ml，所以CO₂的密度为：$\frac{0.02g}{0.01L}$=2g/L；
已知H₂密度为0.0893g/L（以上数据均已折合为标况下数值），
在相同条件下气体的密度之比等于相对分子质量之比，
所以CO₂的相对分子质量为：$\frac{2}{0.0893}$×2=44.8，
故答案为：44.8．

点评 本题考查了性质实验方案的设计，题目难度中等，涉及物质制备及误差分析、化学计算等知识，综合性较强，充分考查学生的分析、理解能力及化学实验、进行计算能力．