Question

我市东部山区盛产石灰石，某校课外活动小组为了解石灰石资源的品质，采用两种方案对当地石材进行化学分析：
方案一：取10g石灰石粉末样品置于右图所示装置，充分加热至质量恒定，冷却后称得固体质量为8.12g．
方案二：另取10g同质地石灰石颗粒样品，置于烧杯中加足量稀盐酸，充分反应后称得混合物的总质量减少了4.27g．
相关资料：
当地石灰石含有的主要杂质为二氧化硅，其化学性质稳定，加热不易分解且不与盐酸发生化学反应．
计算出两种方案测得的石灰石中碳酸钙的质量分数：
（1）方案一中碳酸钙的质量分数是______；
（2）方案二中碳酸钙的质量分数是______．（精确到0.1%）
比较两方案测量的结果，分析两方案误差较大的可能原因？
______．

Answer 1

【答案】分析：（1）碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳，固体减少的质量就是生成二氧化碳的质量，根据化学方程式，通过二氧化碳的质量计算出碳酸钙的质量，然后计算石灰石中碳酸钙的质量分数；
（2）碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳气体，反应后混合物的总质量减少的质量就是生成二氧化碳的质量，根据二氧化碳可计算碳酸钙的质量，进而计算碳酸钙的质量分数．从碳酸钙分解需要高温分析两种方案误差大的原因．
解答：解：（1）生成二氧化碳的质量为10g-8.12g=1.88g，设生成1.88g二氧化碳需碳酸钙的质量为x．
CaCO₃CaO+CO₂↑
100             44
x              1.88g

x=4.27g
石灰石样品中碳酸钙的质量分数：×100%=42.7%．
（2）混合物的总质量减少了4.27g说明生成了4.27g二氧化碳，设样品中的碳酸钙的质量为y，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
y                    4.27g

y=9.7g
石灰石样品中碳酸钙的质量分数：×100%=97.0%．
石灰石分解需要高温，两方案误差较大的原因可能是酒精灯火焰温度偏低，石灰石粉末未能充分分解，引起误差较大．
故答案为：
（1）42.7%；
（2）97.0%；可能是酒精灯火焰温度偏低，石灰石粉末未能充分分解，引起误差较大．
点评：本题主要考查学生对完全反应的概念的理解，以及运用化学方程式和质量分数公式进行计算的能力，根据化学方程式计算时一定要注意格式和计算的准确性．