Question

（11分）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)（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(yīng)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(yīng)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?jǐn)?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(shè)計(jì)方案：
(1)選用如圖   ▲   （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(jì)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(yīng)放出氣體的質(zhì)量為 ▲ g。請根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算該石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
III　實(shí)驗(yàn)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?jǐn)?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?jǐn)?shù)為   ▲   。（用m、n的代數(shù)式表示）
Ⅳ　除了上述實(shí)驗(yàn)方法外，還可以采用的方法是：   ▲   ，稱量反應(yīng)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?jǐn)?shù)。

Answer 1

分析：Ⅱ、（1）根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)來選擇并根據(jù)裝置的特點(diǎn)來完成該題的解答；
（2）根據(jù)密度公式可以求算出二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量；然后結(jié)婚碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以求得碳酸鈣的質(zhì)量，進(jìn)而求算出碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
Ⅲ、根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以完成該題的解答；
Ⅳ、根據(jù)碳酸鈣的性質(zhì)來完成解答．
解答：解：Ⅱ（1）二氧化碳能夠溶于水，所以為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，二氧化碳不能和水接觸，所以應(yīng)該選擇甲裝置，進(jìn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果的；
（2）根據(jù)題意可知生成二氧化碳?xì)怏w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?xì)怏w的質(zhì)量為：m=ρV=2.0g/L×0.44L=0.88g；
設(shè)石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                   0.88g

解得：x=2.0g 
該石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：
×100%=66.7%；
答：該石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為66.7%；
Ⅲ、根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以知道，反應(yīng)前后固體的質(zhì)量減少的質(zhì)量即為被反應(yīng)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?jǐn)?shù)為：
×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?jǐn)?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、×100%；
Ⅳ、高溫灼燒樣品．