Question

20．在校園科技節(jié)上，為測(cè)出雞蛋殼（主要成分是碳酸鈣）中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某同學(xué)稱取已洗凈、晾干、研成粉末的雞蛋殼10克置于燒杯中，將燒杯放在電子天平上，往燒杯中加入的稀鹽酸，總重110g，每0.5分鐘記錄一次電子天平的示數(shù)，據(jù)此計(jì)算出產(chǎn)生氣體的質(zhì)量，具體數(shù)據(jù)如表：

時(shí)間（分鐘）	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電子天平示數(shù)（克）	110	108.2	107	106.4	106.4	106.4	106.4

（1）若產(chǎn)生的氣體全部是雞蛋殼中的碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成的CO₂，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算出該雞蛋殼中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（假定雞蛋殼中其它成分不含鈣元素，寫出具體計(jì)算過(guò)程）
（2）下列哪些情況會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中鈣元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)量結(jié)果偏大？C．
A．雞蛋殼未晾干　　B．雞蛋殼未充分研碎　　C．雞蛋殼中含有碳酸鎂（可與鹽酸反應(yīng)生成MgCl₂、H₂O和CO₂）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律和碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，可知，反應(yīng)中的質(zhì)量減少量為生成的二氧化碳的質(zhì)量．根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量對(duì)應(yīng)出鈣元素的質(zhì)量，最后求算出鈣元素在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）鈣元素在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算是$\frac{鈣元素的質(zhì)量}{雞蛋殼的質(zhì)量}×100%$，根據(jù)這個(gè)計(jì)算式子分析可能引起偏高的操作

解答 解：
（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得，生成的二氧化碳的質(zhì)量110g-106.4g=3.6g
設(shè)鈣元素的質(zhì)量為x．
根據(jù)CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
可得Ca～～CO₂↑
     40          44
      x           3.6g
$\frac{40}{44}$=$\frac{x}{3.6g}$
x≈3.27g
則雞蛋殼中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{3.27g}{10g}$×100=32.7%
（2）由于鈣元素在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算是$\frac{鈣元素的質(zhì)量}{雞蛋殼的質(zhì)量}×100%$，當(dāng)結(jié)果偏大時(shí)，要么是鈣元素的質(zhì)量偏大，要么雞蛋殼的質(zhì)量偏�。�雞蛋殼未晾干，會(huì)導(dǎo)致總質(zhì)量相對(duì)于干燥雞蛋殼偏大，所以引起的鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏�。�而雞蛋殼沒(méi)有完全反應(yīng)，則對(duì)應(yīng)的二氧化碳偏少，則對(duì)應(yīng)的鈣元素質(zhì)量也偏小，所以質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏�。�
而含有雜質(zhì)碳酸鎂時(shí)，消耗等質(zhì)量的碳酸鹽時(shí)，碳酸鎂生成的二氧化碳多，而這個(gè)二氧化碳當(dāng)成碳酸鈣生成的，則對(duì)應(yīng)的鈣元素的質(zhì)量就偏大，最終的鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 誤差分析要結(jié)合計(jì)算公式分析，結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行綜合考慮．在根據(jù)方程式計(jì)算時(shí)，如果對(duì)應(yīng)到元素的質(zhì)量，則可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為關(guān)系式法，減少計(jì)算過(guò)程的復(fù)雜．