5. 草系鱼缸中的植物利用水中的二氧化碳进行光合作用，为鱼缸中的鱼类提供氧气。但水中二氧化碳相对匮乏，某项目小组为鱼缸设计了二氧化碳补给器，下表为该产品的评价量表。
| 评价指标 | 优秀 | 合格 | 待改进 |
| --- | --- | --- | --- |
| 指标一 | 反应安全，且可控 | 反应安全，但不可控 | 反应有较大安全隐患 |
| 指标二 | 气体能直接排出且速度可以观测 | 气体能直接排出，但速度无法观察 | 气体无法排出 |

(1) 查阅资料后知道，草系鱼缸先要通入二氧化碳，使水草长势茂盛后再放入宠物鱼，小组成员采用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳。图甲和图乙是项目组成员设计的两种二氧化碳补给器。最后小组选用了图乙的装置，根据评价量表，你认为他们的理由是：。
(2) 小科查阅到如下信息：$20°\mathrm{C}$时，标准大气压下二氧化碳在水中的溶解度约为1.45克/升。若要使装有80升水的鱼缸中溶解的二氧化碳达到饱和，至少需要含碳酸钙80%的石灰石多少克？（忽略水中已有的二氧化碳，写出计算过程，计算结果保留一位小数）

5.(1) 能够控制生成二氧化碳的量
(2) 329.5g

【分析】
第(1)问：对比甲、乙装置，甲装置将反应物提前混合，反应一旦启动无法控制；乙装置通过挤压A瓶控制稀盐酸的加入，进而控制反应的发生与停止，能够控制生成二氧化碳的量，符合评价量表的优秀要求，因此选用乙装置。
第(2)问：先根据二氧化碳在水中的溶解度计算80升水达到饱和所需CO₂的质量，再利用碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式，由CO₂的质量计算所需纯碳酸钙的质量，最后结合石灰石中碳酸钙的质量分数，求出所需石灰石的质量。
【解析】
(1) 甲装置中反应物提前混合，反应不可控；乙装置可通过挤压A瓶控制稀盐酸与石灰石的接触，从而控制反应的进行，能够控制生成二氧化碳的量，符合评价量表的优秀要求，故选用乙装置。
(2) 计算过程：
① 计算80 L水中溶解CO₂的质量：
已知20℃、标准大气压下CO₂溶解度为1.45 g/L，则80 L水中需溶解的CO₂质量为：$80\ \mathrm{L} × 1.45\ \mathrm{g/L} = 116\ \mathrm{g}$。
② 设需要纯$\ce{CaCO_{3}}$的质量为$x$，反应的化学方程式为：
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$
根据化学方程式的质量关系：$\frac{100}{44} = \frac{x}{116\ \mathrm{g}}$
解得：$x = \frac{100 × 116\ \mathrm{g}}{44} ≈ 263.64\ \mathrm{g}$。
③ 石灰石中$\ce{CaCO_{3}}$的质量分数为80%，则所需石灰石的质量为：
$\frac{263.64\ \mathrm{g}}{80\%} ≈ 329.5\ \mathrm{g}$。
【答案】
(1) 能够控制生成二氧化碳的量；
(2) 329.5g
【知识点】
实验装置评价、根据化学方程式计算
【点评】
本题结合实际应用考查实验装置评价和化学计算，装置评价需对比指标分析反应的可控性，计算需准确应用溶解度和化学方程式的比例关系，难度适中。
【难度系数】
0.5