题目内容

16.科学兴趣小组同学为了测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,设计如下方法:将样品与盐酸反应,测定反应后生成的CO2质量,再根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量分数.
(1)为测定CO2的质量,他们想出了以下a、b、c 三种方案,请填空以帮助他们完成设计方案:
a.可称量反应前后物质总质量的减小量.
b.用氢氧化钠溶液吸收CO2,求吸收前后质量增大量.
c.选用如图甲装置测量产生的CO2的体积,再利用此时CO2的密度,可计算CO2质量.
(2)表是四组学生按方案a所测得的数据.
小组取用石灰石样品质量测得CO2的质量碳酸钙的质量分数
①1.0g0.90g204%
②2.0g0.80g91%
③2.5g1.0g93%
④3.0g1.2g92%
根据上表所得数据,该样品中碳酸钙质量分数的平均值为92%.

分析 (1)根据二氧化碳进入甲装置形成压力就把水压入量筒内,进入量筒内水的体积就二氧化碳的体积,由公式m=ρv可求出二氧化碳的质量,因二氧化碳易溶于水,所以水上面放了加了油层进行分析;
(2)根据在所得五个数据中,去掉最高值和最低值,剩余的求平均值进行分析.

解答 解:(1)方案c二氧化碳进入甲装置形成压力就把水压入量筒内,进入量筒内水的体积就二氧化碳的体积,由公式m=ρv可求出二氧化碳的质量,因二氧化碳易溶于水,所以水上面放了加了油层防止二氧化碳溶于水;
(2)在所得数据中,小组①数据太大,偏差太大,小组⑤数据又太小,偏差也太大,所以两个数值都去掉,由②③④求平均得到数据为:$\frac{91%+92%+93%}{3}$=92%.
故答案为:(1)甲;
(2)92%.

点评 利用相关的化学基础知识,根据实验的目的及对实验的描述或实验装置图的分析,明确实验的过程及操作方法,是解决此类实验型问题的突破口.

练习册系列答案
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1.甲、乙同学在学完酸的化学性质后,做了如下实验:

试写出乙同学实验所发生反应的化学方程式.
实验结束,甲、乙同学依次将废液缓慢倒入同一洁净的废液缸中,然后进行了讨论.
【观察与讨论1】甲同学实验中没有观察到明显的现象,认为二者没有发生反应.你认为应该先向氢氧化钙溶液中滴几滴酚酞溶液,再滴加适量的稀盐酸,当观察到红色褪去时,就可以说明两种物质发生了反应.
【观察与讨论2】实验结束后,甲乙两位同学依次将各自试管中的废液倒入同一个洁净的废液缸中.当乙同学沿废液缸内壁倾倒液体时,观察到废液缸中先有气体产生,然后又出现白色沉淀.经讨论后确定,甲乙两位同学试管中的废液含有的溶质分别是:CaCl2、HCl、NaCl、Na2CO3.(均填化学式),才会出现上述现象.写出废液缸中出现了白色沉淀所发生反应的化学方程式:CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl.
为了科学处理实验后产生的废液,两位同学觉定对废液缸中最终的废液进行探究.
【提出问题】最终废液中含有什么溶质?
【猜想与假设】
甲同学猜想:废液中含有NaCl、BaCl2两种溶质;
乙同学猜想:废液中含有NaCl、Na2CO3两种溶质;
丙同学猜想:废液中含有NaCl、HCl两种溶质;
你的猜想是废液中只含有NaCl一种溶质.
【表达与交流】根据“观察与讨论2”分析得出丙(填“甲”“乙”“丙”)猜想是错误的,理由是废液混合之后,发生的反应是Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑和CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl,由“废液缸中后又出现了白色沉淀”可知废液缸中存在CaCO3,则最后废液中的溶质不可能还有HCl;假设乙同学猜想是正确的,你认为处理该废液的方法是向最终废液中加入酸溶液至中性,再倒掉废液.

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