Question

我市東北部山區(qū)盛產(chǎn)石灰石，某校課外活動小組為了解石灰石資源的品質(zhì)，采用兩種方案對當(dāng)?shù)厥�材進(jìn)行化學(xué)分析：
方案一：取10g石灰石粉末樣品置于如圖所示裝置，充分加熱至質(zhì)量恒定，冷卻后稱得固體質(zhì)量為8.9g．
方案二：另取10g同質(zhì)地石灰石顆粒樣品，置于燒杯中加足量稀鹽酸，充分反應(yīng)后稱得混合物的總質(zhì)量減少了4.27g．
相關(guān)資料：當(dāng)?shù)厥�灰石中所含雜質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)均很穩(wěn)定，加熱不易分解且不與鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．
根據(jù)題給數(shù)據(jù)，計(jì)算出兩種方案測得的石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（精確到0.1%）．
（1）方案一中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

 

；
（2）方案二中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫出解題步驟）
（3）比較兩種實(shí)驗(yàn)方案，分析其結(jié)果差別較大的原因可能是什么？

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：綜合計(jì)算（圖像型、表格型、情景型計(jì)算題）

分析：（1）碳酸鈣受熱分解生成氧化鈣和二氧化碳，固體減少的質(zhì)量就是生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)化學(xué)方程式，通過二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算出碳酸鈣的質(zhì)量，然后計(jì)算石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)后混合物的總質(zhì)量減少的質(zhì)量就是生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳可計(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．從碳酸鈣分解需要高溫分析兩種方案誤差大的原因．

解答：解：（1）生成二氧化碳的質(zhì)量為10g-8.9g=1.1g，設(shè)生成1.1g二氧化碳需碳酸鈣的質(zhì)量為x．
CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑
100             44
x              1.1g

100

44

=

x

1.1g

x=2.5g
石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

2.5g

10g

×100%=25%
混合物的總質(zhì)量減少了4.27g說明生成了4.27g二氧化碳，設(shè)樣品中的碳酸鈣的質(zhì)量為y，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
y                    4.27g

100

44

=

y

4.27g

y=9.7g
石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

9.7g

10g

×100%=97%．
石灰石分解需要高溫，兩方案誤差較大的原因可能是酒精燈火焰溫度偏低，石灰石粉末未能充分分解，引起誤差較大．
故答案為：
（1）42.7%；
（2）97.0%；
（3）可能是酒精燈火焰溫度偏低，石灰石粉末未能充分分解，引起誤差較大．

點(diǎn)評：本題主要考查學(xué)生對完全反應(yīng)的概念的理解，以及運(yùn)用化學(xué)方程式和質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計(jì)算的能力，根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時一定要注意格式和計(jì)算的準(zhǔn)確性．