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?jǐn)?shù)，其方法是：將樣品與鹽酸反應(yīng)，測定反應(yīng)后生成的CO₂質(zhì)量，再根據(jù)CO₂的質(zhì)量求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量．
（1）為測定CO₂的質(zhì)量，他們想出了以下a、b、c三種方案，請?zhí)羁找詭椭�他們完成設(shè)計方案：a．稱量反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量的減小量．
b．稱量吸收CO₂前后盛有氫氧化鈉溶液容器質(zhì)量的________（填“增大”或“減小”）量．
c．選用如圖________裝置可測量產(chǎn)生的CO₂的________，再利用此時CO₂的________，可計算CO₂的質(zhì)量．圖中瓶內(nèi)水面上油層的作用是________．
（2）下表是五組學(xué)生按方案a所測得的數(shù)據(jù)．

小組	取用石灰石樣品質(zhì)量	測得CO2的質(zhì)量	碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
①	1.0g	0.90g	204%
②	2.0g	0.80g	91%
③	2.5g	1.0g	93%
④	3.0g	1.2g	92%
⑤	4.0g	1.5g	85.7%

根據(jù)上表所得數(shù)據(jù)，該樣品中碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)的平均值為________；
在此實驗中，導(dǎo)致碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)比室際值偏高的可能原因________，碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)比實際值偏低的可能原因有________．

Answer 1

解：
（1）方案b中二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈣和水，由質(zhì)量守恒定律，氫氧化鈉溶液增加的量即二氧化碳的質(zhì)量，故答案為：增大．方案c二氧化碳進入甲裝置形成壓力就把水壓入量筒內(nèi)，進入量筒內(nèi)水的體積就二氧化碳的體積，由公式m=ρv可求出二氧化碳的質(zhì)量，因二氧化碳易溶于水，所以水上面放了加了油層防止二氧化碳溶于水，故答案為：甲，體積，密度，防止二氧化碳溶于水．
（2）在所得數(shù)據(jù)中，小組①數(shù)據(jù)太大，偏差太大，小組⑤數(shù)據(jù)又太小，偏差也太大，所以兩個數(shù)值都去掉，由②③④求平均得到數(shù)據(jù)92%；由于鹽酸易揮發(fā)以及水的蒸發(fā)導(dǎo)致二氧化碳的量增加，是最終數(shù)據(jù)偏高，偏低的原因是因為石灰石沒完全反應(yīng)，二氧化碳產(chǎn)量偏低，即鹽酸量不足．故答案為：92%，氯化氫和水蒸氣揮發(fā)，鹽酸量不足．
分析：（1）方案b石灰石中的碳酸鈣和鹽酸生成二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，所以溶液增加的量就是吸收的二氧化碳的量；方案c二氧化碳進入甲裝置形成壓力就把水壓入量筒內(nèi)，進入量筒內(nèi)水的體積就二氧化碳的體積，由公式m=ρv可求出二氧化碳的質(zhì)量，因二氧化碳易溶于水，所以水上面放了加了油層．
（2）在所得五個數(shù)據(jù)中，去掉最高值和最低值，剩余的求平均值；由于二氧化碳中混有其他氣體和雜質(zhì)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏高，偏低的原因是因為石灰石沒完全反應(yīng)，二氧化碳產(chǎn)量偏低，即鹽酸量不足．
點評：本題是實驗數(shù)據(jù)分析題，探究物質(zhì)的組成成分以及含量，要求學(xué)生從實驗的現(xiàn)象和有偏差的數(shù)值去分析原因，貴在冷靜的用心去思考．