Question

在實(shí)驗(yàn)室里，兩同學(xué)想測(cè)定碳酸鈣樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（雜質(zhì)不與酸反應(yīng)，且受熱不分解），分別設(shè)計(jì)了甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)回答方案中的問(wèn)題．
甲方案：①稱(chēng)取一定質(zhì)量的碳酸鈣樣品；②用酒精燈加熱樣品，直至質(zhì)量不再改變；③在干燥的器皿中將固體殘余物冷卻后稱(chēng)量；④計(jì)算．
（1）甲加熱樣品直至質(zhì)量不再改變的原因是

 

．
（2）甲將固體殘徐物放在干燥的器皿中冷卻的原因是

 

．
乙方案：①稱(chēng)取碳酸鈣樣品12.5g；②加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸109.5g使碳酸鈣完全反應(yīng)；③向反應(yīng)后的溶液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的氫氧化鈉溶液50g，恰好中和過(guò)量的鹽酸；④計(jì)算．
（3）乙方案中，樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

 

．
綜上所述，你認(rèn)為甲、乙兩方案中可行的方案是

 

．
不采用另一個(gè)方案的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)氧化鈣的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析；
（3）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

碳酸鈣的質(zhì)量

樣品的質(zhì)量

×100%，樣品的質(zhì)量已知，根據(jù)氫氧化鈉的質(zhì)量求出反應(yīng)后溶液中鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量，用總鹽酸溶液溶質(zhì)的質(zhì)量減去反應(yīng)后溶液中鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量為和碳酸鈣反應(yīng)的鹽酸溶液溶質(zhì)的質(zhì)量．根據(jù)和碳酸鈣反應(yīng)的鹽酸溶液溶質(zhì)的質(zhì)量求出碳酸鈣的質(zhì)量；從反應(yīng)是否能發(fā)生、實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否準(zhǔn)確等角度分析．

解答：解：（1）碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳，固體物質(zhì)前后減少的是二氧化碳的質(zhì)量，加熱樣品至質(zhì)量不再改變的目的是確保碳酸鈣完全分解．故答案為：確保CaCO₃完全分解．
（2）氧化鈣會(huì)與空氣中的水蒸汽反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣又會(huì)與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和水，將固體殘余物放在干燥的器皿中冷卻的目的是防止生成的氧化鈣吸收空氣中的水蒸汽及二氧化碳使測(cè)定的結(jié)果不準(zhǔn)．故答案為：防止生成的CaO吸收空氣中的水蒸氣及CO₂使測(cè)定的結(jié)果不準(zhǔn)確．
（3）設(shè)反應(yīng)后的溶液中鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量為x
    HCl+NaOH=NaCl+H₂O
    36.5   40
     x  50g×8%=4g
  

36.5

40

=

x

4g

      x=3.65g
和碳酸鈣反應(yīng)的鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量=109.5g×10%-3.65g=7.3g
 設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
 100      73
  y       7.3g
 

100

73

=

y

7.3g

    y=10g
樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

10g

12.5g

×100%=80%
因?yàn)樘妓徕}需要在高溫下才能分解，在酒精燈的溫度下不能分解，因而甲方案不可行．
故答案為：80%     乙       酒精燈的溫度不能使CaCO₃分解．

點(diǎn)評(píng)：本道題的難點(diǎn)是第三小題的計(jì)算題，比較繁瑣，做本類(lèi)型題時(shí)應(yīng)從問(wèn)題著手，一步一步向前倒著分析．