Question

11．我县盛产石灰石，某校课外活动小组为了解石灰石资源的品质，采用两种方案对当地石材进行化学分析：
方案一：取20g石灰石粉末样品置于如图所示装置，充分加热至质量恒定（杂质加热不分解），冷却后称得固体质量为16.48g．
方案二：另取20g同质地石灰石颗粒样品，置于烧杯中加足量稀盐酸（杂质不与稀盐酸反应），充分反应后称得混合物的总质量减少了8.36g．
计算出两种方案测得的石灰石中碳酸钙的质量分数．
（1）方案一中碳酸钙的质量分数是40%；
（2）方案二中碳酸钙的质量分数41.8%；
（3）比较两方案测量的结果，分析两方案误差较大的可能原因酒精灯加热，温度偏低，会导致碳酸钙不能完全分解．

Answer 1

分析 根据质量守恒定律可知，过程中质量的减少是因为生成了二氧化碳，所以可以求算二氧化碳的质量，根据二氧化碳和对应的化学方程式求算碳酸钙的质量，进而求算对应的质量分数．

解答 解：
（1）根据质量守恒定律，方案一中生成的二氧化碳的质量为：20g-16.48g=3.52g
设参加反应的碳酸钙的质量为x
CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
100                      44
x                           3.52g
$\frac{100}{44}$=$\frac{x}{3.52g}$
x=8g
则样品碳酸钙的质量分数为$\frac{8g}{20g}$×100%=40%
由于石灰石的煅烧是需要高温，而方案一是酒精灯加热，温度偏低，可能会导致碳酸钙不能完全分解．
（2）根据只有碳酸钙和盐酸反应，所以减少的就是碳酸钙，所以碳酸钙的质量为8.36g
 则样品碳酸钙的质量分数为$\frac{8.36g}{20g}$×100%=41.8%
（3）由于石灰石的煅烧是需要高温，而方案一是酒精灯加热，温度偏低，会导致碳酸钙不能完全分解，误差较大．
故答案为：（1）40%；
（2）41.8%；
（3）酒精灯加热，温度偏低，会导致碳酸钙不能完全分解．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．