题目内容

湘乡韶峰水泥厂需要大量的石灰石作原料，某兴趣小组的同学为了测定某地石灰石中碳酸钙的质量分数，设计了以下两个实验方案进行测定．
方案I：①称取石灰石10g；②将石灰石高温煅烧至质量不再减轻为止（杂质不反应）；③将煅烧后剩余固体放在密闭二F燥的容器中冷却至室温；④称得剩余固体质量为6.04g．
（1）步骤②中的化学方程式为CaCO₃ $数学公式$ CaO+CO₂↑，这一化学反应要（填“产生”或“吸收”）热量．
（2）步骤②中的煅烧后剩余固体为什么不能放在空气中冷却？．
（3）煅烧时释放出CO₂的质量为．
方案Ⅱ：①称取石灰石样品10g；②加入适量的质量分数为10%的稀盐酸，使碳酸钙完全反应；③用导管将生成的二氧化碳通入澄清石灰水（过量）中；④将③中产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、称重，得沉淀的质量为8.8g，⑤计算：
设石灰石中含CaCO₃的质量为x．
∵CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O　　　CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
100　　　　　　　 44　　　　　　 44　　　　　　100
∴x=8.8g　　　　 $数学公式$ 　　　 $数学公式$ 　　8.8g
$数学公式$ =88%
（1）方案Ⅱ的结果（88%）与方案I的结果有差距，你认为产生这种差距的原因可能是什么？（只要求答一种原因）．
（2）请计算步骤②中所加质量分数为10%的盐酸的质量最少要多少？

解：方案I：（1）CaCO₃ $\text{[math]}$ CaO+CO₂↑，这一化学反应要吸收热量；故答案为：吸收；
（2）生石灰与水反应生成熟石灰，影响实验结果，故答案为：CaO吸收空气中的水，影响固体质量的测定（影响实验结果）；
（3）根据质量守恒定律，二氧化碳的质量=10g-6.04g=3.96g，故答案为：3.96g；
方案Ⅱ：（1）CO₂吸收不完全；盐酸的量不足；CO₂气体中含有少量氯化氢气体使产生的沉淀部分溶解等．
故答案为：CO₂吸收不完全；盐酸的量不足；CO₂气体中含有少量氯化氢气体使产生的沉淀部分溶解等．
设盐酸的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100 73
8.8g x
$\text{[math]}$
x=64.24g
答：盐酸的质量是64.24g．
分析：碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，因此是吸热反应；生石灰与水反应生成熟石灰，影响实验结果；根据质量守恒定律，根据二氧化碳的质量．CO₂吸收不完全；盐酸的量不足；CO₂气体中含有少量氯化氢气体使产生的沉淀部分溶解等．然后根据化学方程式的计算和质量分数公式，求盐酸的质量．
点评：有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，本题还考查了根据化学方程式的计算，综合性比较强．设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，那种方法更简便．本考点主要出现在实验题中．