Question

11．我縣盛產石灰石，某校課外活動小組為了解石灰石資源的品質，采用兩種方案對當地石材進行化學分析：
方案一：取20g石灰石粉末樣品置于如圖所示裝置，充分加熱至質量恒定（雜質加熱不分解），冷卻后稱得固體質量為16.48g．
方案二：另取20g同質地石灰石顆粒樣品，置于燒杯中加足量稀鹽酸（雜質不與稀鹽酸反應），充分反應后稱得混合物的總質量減少了8.36g．
計算出兩種方案測得的石灰石中碳酸鈣的質量分數．
（1）方案一中碳酸鈣的質量分數是40%；
（2）方案二中碳酸鈣的質量分數41.8%；
（3）比較兩方案測量的結果，分析兩方案誤差較大的可能原因酒精燈加熱，溫度偏低，會導致碳酸鈣不能完全分解．

Answer 1

分析 根據質量守恒定律可知，過程中質量的減少是因為生成了二氧化碳，所以可以求算二氧化碳的質量，根據二氧化碳和對應的化學方程式求算碳酸鈣的質量，進而求算對應的質量分數．

解答 解：
（1）根據質量守恒定律，方案一中生成的二氧化碳的質量為：20g-16.48g=3.52g
設參加反應的碳酸鈣的質量為x
CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
100                      44
x                           3.52g
$\frac{100}{44}$=$\frac{x}{3.52g}$
x=8g
則樣品碳酸鈣的質量分數為$\frac{8g}{20g}$×100%=40%
由于石灰石的煅燒是需要高溫，而方案一是酒精燈加熱，溫度偏低，可能會導致碳酸鈣不能完全分解．
（2）根據只有碳酸鈣和鹽酸反應，所以減少的就是碳酸鈣，所以碳酸鈣的質量為8.36g
 則樣品碳酸鈣的質量分數為$\frac{8.36g}{20g}$×100%=41.8%
（3）由于石灰石的煅燒是需要高溫，而方案一是酒精燈加熱，溫度偏低，會導致碳酸鈣不能完全分解，誤差較大．
故答案為：（1）40%；
（2）41.8%；
（3）酒精燈加熱，溫度偏低，會導致碳酸鈣不能完全分解．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．