Question

16．欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数（碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳；石灰石样品中的杂质受热不分解，且不与酸反应），甲、乙两位同学分别设计了如下两个实验方案：
方案一：①称取石灰石样品质量8g；②用酒精灯加热样品，直至质量不再改变；③将固体残余物放在干
燥的器皿中冷却后称得质量6.9g；④计算．
方案二：①称取石灰石样品质量8g；②加入质量分数为7.3%的盐酸100g，使碳酸钙完全反应；③向反
应后的溶液中加入含溶质3.2g的氢氧化钠溶液，恰好中和多余的盐酸；④计算．
请回答下列有关问题：
（1）碳酸钙在高温下分解的化学方程式是CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）你认为上述方案中，切实可行的是方案方案二，不选用另一方案的原因是方案一中，酒精灯火焰的温度不能使碳酸钙完全分解；
（3）请计算你所选方案样品中碳酸钙的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳进行分析；
（2）根据酒精灯温度较低，不能使碳酸钙完全分解进行分析；
（3）根据题中的数据，结合化学方程式进行计算．

解答 解：（1）碳酸钙在高温下分解的化学方程式是：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）上述方案中，切实可行的方案是方案二，不选用另一方案的原因是：方案一中，酒精灯火焰的温度不能使碳酸钙完全分解．
（3）设和氢氧化钠反应的氯化氢质量为x，
NaOH+HCl═NaCl+H₂O，
 40  36.5
 3.2g   x
$\frac{40}{3.2g}$=$\frac{36.5}{x}$
x=2.92g
设碳酸钙质量为y，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
 100   73
  y  7.3g-2.92g
$\frac{100}{y}$=$\frac{73}{7.3g-2.92g}$
y=6g，
方案二样品中碳酸钙的质量分数为：$\frac{6g}{8g}$×100%=75%
答：方案二样品中碳酸钙的质量分数为75%．
故答案为：（1）CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）方案二；方案一中，酒精灯火焰的温度不能使碳酸钙完全分解；
（3）方案二样品中碳酸钙的质量分数为75%．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．