Question

化學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，請幫助他們完成設計方案：
（1）選用右圖______（填“甲”或“乙”）裝置可測量產(chǎn)生的CO₂的______，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______．
（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，則上述反應放出氣體的質(zhì)量為______g．請根據(jù)化學反應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______．（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：______，稱量反應前后物質(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

Ⅱ（1）二氧化碳能夠溶于水，所以為了使實驗結果更準確，二氧化碳不能和水接觸，所以應該選擇甲裝置，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；
設石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
x0.88g

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，反應前后固體的質(zhì)量減少的質(zhì)量即為被反應了的碳酸鈣的質(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．