Question

化學(xué)興趣小組測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)（假定：石灰石樣品中除碳酸鈣外，其余物質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng)也不溶于水）．
I　他們的方法是：（1）取3.0g樣品放入燒杯；
（2）加入足量的稀鹽酸至恰好不再產(chǎn)生氣體時，測定反應(yīng)后生成的CO₂質(zhì)量；
（3）根據(jù)CO₂的質(zhì)量求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量及質(zhì)量分數(shù)．
II　為測定CO₂的質(zhì)量，他們想出了以下方案，請幫助他們完成設(shè)計方案：
（1）選用右圖

甲

（填“甲”或“乙”）裝置可測量產(chǎn)生的CO₂的

體積

，再利用此時CO₂的密度，可計算CO₂的質(zhì)量．圖中瓶內(nèi)水面上油層的作用是

防止二氧化碳氣體溶于水

．
（2）他們選用該方案時測量的氣體在常溫下體積為440mL．已知常溫下CO₂氣體的密度為2.0g/L，則上述反應(yīng)放出氣體的質(zhì)量為

0.88

g．請根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式計算該石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)．
III、實驗后小明提出用不同的方法測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)：
（1）取mg樣品放入燒杯；
（2）加入足量的稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣體時，過濾，洗滌、干燥后稱量剩余固體質(zhì)量為ng；
（3）根據(jù)剩余固體的質(zhì)量求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為

m-n

m

×100%

．（用m、n的代數(shù)式表示）
Ⅳ、除了上述實驗方法外，還可以采用的方法是：

高溫灼燒樣品

，稱量反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量的減小量．根據(jù)減小量求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量及質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析：Ⅱ、（1）根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)來選擇并根據(jù)裝置的特點來完成該題的解答；
（2）根據(jù)密度公式可以求算出二氧化碳氣體的質(zhì)量；然后結(jié)婚碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以求得碳酸鈣的質(zhì)量，進而求算出碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
Ⅲ、根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以完成該題的解答；
Ⅳ、根據(jù)碳酸鈣的性質(zhì)來完成解答．

解答：解：Ⅱ（1）二氧化碳能夠溶于水，所以為了使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確，二氧化碳不能和水接觸，所以應(yīng)該選擇甲裝置，進入量筒中的水的體積即為二氧化碳的體積，而裝置中油的作用就是為了防止二氧化碳溶于水而影響實驗結(jié)果的；
（2）根據(jù)題意可知生成二氧化碳氣體的體積為440mL=0.44L，所以根據(jù)密度公式可以知道生成二氧化碳氣體的質(zhì)量為：m=ρV=2.0g/L×0.44L=0.88g；
設(shè)石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
 x                   0.88g

100

44

=

x

0.88g

解得：x=2.0g 
該石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)為：

2.0g

3.0g

×100%=66.7%；
答：該石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)為66.7%；
Ⅲ、根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以知道，反應(yīng)前后固體的質(zhì)量減少的質(zhì)量即為被反應(yīng)了的碳酸鈣的質(zhì)量，即為：（m-n）g，所以可以表示出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為：

m-n

m

×100%；
Ⅳ、碳酸鈣在高溫下能夠分解產(chǎn)生二氧化碳和氧化鈣，所以可以將石灰石高溫煅燒，來測量出石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．
故答案為：Ⅱ、（1）甲；體積；防止二氧化碳溶于水；
（2）0.88；66.7%；
Ⅲ、

m-n

m

×100%；
Ⅳ、高溫灼燒樣品．

點評：熟練掌握二氧化碳及碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)，并記住相應(yīng)的化學(xué)方程式，能夠根據(jù)化學(xué)方程式進行簡單的計算，另外要掌握質(zhì)量分數(shù)的公式，