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21. (6 分)构建知识网络是化学学习中重要的学习方法,如图是李红同学构建的碳及含碳物质之间转化的知识网络,请结合图示回答下列问题：
(1)我们学过的碳单质有金刚石、石墨和$ C_6₀,$它们的物理性质差异很大,原因是
(2)写出实现图中③这一转化的途径：
(3)二氧化碳使紫色石蕊试液变红涉及的反应是如图所示转化中的
(1)我们学过的碳单质有金刚石、石墨和$ C_6₀,$它们的物理性质差异很大,原因是
碳原子的排列方式不同
。(2)写出实现图中③这一转化的途径：
$CO_{2}+C\xlongequal{高温}2CO$
(用化学方程式表示)。(3)二氧化碳使紫色石蕊试液变红涉及的反应是如图所示转化中的
⑧
(填序号)；写出二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的化学方程式：$CO_{2}+Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O$
。答案
(1)碳原子的排列方式不同
(2)$CO_{2}+C\xlongequal{高温}2CO$
(3)⑧；$CO_{2}+Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O$
(2)$CO_{2}+C\xlongequal{高温}2CO$
(3)⑧；$CO_{2}+Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O$
22. (8 分)小丽想去学校实验室测定某些大理石中$ CaCO_3 $的含量。她称取了 20 g 大理石样品置于烧杯中,然后将 250 g 稀盐酸分成五等份,依次加入烧杯充分反应,记录有关实验数据如下表所示(大理石中其他成分均不溶于水,也不参与化学反应)。
|加入次数|一|二|三|四|五|
|加入稀盐酸的质量/g|50|50|50|50|50|
|烧杯中剩余固体的质量/g|15|10|5|5|m|
试求：(1)m 的值为_________。
(2)实验中大理石样品所含$ CaCO_3 $的质量分数。
(3)实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。
(1)
(2)
(3)
|加入次数|一|二|三|四|五|
|加入稀盐酸的质量/g|50|50|50|50|50|
|烧杯中剩余固体的质量/g|15|10|5|5|m|
试求：(1)m 的值为_________。
(2)实验中大理石样品所含$ CaCO_3 $的质量分数。
(3)实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。
(1)
5
(2)
75%
(3)
7.3%
答案
(1) $ m = 5 $
(2) $ 75\% $
(3) $ 7.3\% $
解析
(1) $ m = 5 $
(2) 大理石样品中 $ CaCO_3 $ 的质量分数：
样品总质量：20 g
反应后剩余固体质量：5 g（不参与反应的杂质）
$ CaCO_3 $ 质量：$ 20 \, g - 5 \, g = 15 \, g $
质量分数：
$\frac{15 \, g}{20 \, g} × 100\% = 75\%$
(3) 稀盐酸的溶质质量分数：
前三次加入稀盐酸后，固体减少量相同，说明每次消耗 $ CaCO_3 $ 5 g，稀盐酸完全反应。
反应方程：
$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$
摩尔质量：$ CaCO_3 = 100 \, g/mol $，$ HCl = 36.5 \, g/mol $
消耗 $ CaCO_3 $ 5 g，对应 $ HCl $ 质量：
$\frac{2 × 36.5 × 5}{100} = 3.65 \, g$
稀盐酸质量分数：
$\frac{3.65 \, g}{50 \, g} × 100\% = 7.3\%$
最终
(2) 大理石样品中 $ CaCO_3 $ 的质量分数：
样品总质量：20 g
反应后剩余固体质量：5 g（不参与反应的杂质）
$ CaCO_3 $ 质量：$ 20 \, g - 5 \, g = 15 \, g $
质量分数：
$\frac{15 \, g}{20 \, g} × 100\% = 75\%$
(3) 稀盐酸的溶质质量分数：
前三次加入稀盐酸后，固体减少量相同，说明每次消耗 $ CaCO_3 $ 5 g，稀盐酸完全反应。
反应方程：
$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$
摩尔质量：$ CaCO_3 = 100 \, g/mol $，$ HCl = 36.5 \, g/mol $
消耗 $ CaCO_3 $ 5 g，对应 $ HCl $ 质量：
$\frac{2 × 36.5 × 5}{100} = 3.65 \, g$
稀盐酸质量分数：
$\frac{3.65 \, g}{50 \, g} × 100\% = 7.3\%$
最终
