Question

甲、乙两个化学兴趣小组的同学为测定某地石灰石的质量分数（杂质不参与反应），分别设计方案并进行实验．
甲组：
（1）实验：取石灰石样品10g，高温煅烧至质量不再改变后，把剩余固体放在密闭、干燥的容器中冷却至室温，称量所得固体的质量为6.04g．
（2）计算：设石灰石中碳酸钙的质量为x
CaCO₃ CaO+CO₂↑
100         56
x           6.04g
以上解法得出碳酸钙的质量分数超过100%，造成计算结果错误的原因是______．
请你写出正确的计算过程．
乙组：也取原石灰石样品10g，按下图所示装置（气密性完好）进行实验，测得完全反应后C中氢氧化钠溶液增重了3.9g．由此计算出碳酸钙的质量分数要比甲组______（填高或低或相同），造成该结果的原因可能是______．乙组实验设计也有不足之处，你的改进是______．

Answer 1

【答案】分析：甲组：由于剩余固体中含有杂质，不能认为都是氧化钙的质量，根据固体质量的减少量是二氧化碳的质量，再根据方程式进行计算即可；乙组：根据C中氢氧化钠溶液增重的质量属于二氧化碳的质量，由于用盐酸制二氧化碳，会混有氯化氢气体，所以在实验改进时要想法除去杂质即可．
解答：解：甲组：固体的质量为6.04g中含有杂质的质量，所以根据6.04g属于氧化钙的质量计算的碳酸钙质量要偏大；
根据质量守恒定律可知固体质量的减少量属于生成的二氧化碳的质量，所以生成二氧化碳的质量为：10g-6.04g=3.96g，设要生成3.96g二氧化碳需要碳酸钙的质量为X：
CaCO₃ CaO+CO₂↑
 100             44
 X              3.96g
解得X=9g，碳酸钙的质量分数为：×100%=90%
乙组：根据C中氢氧化钠溶液增加的质量属于二氧化碳的质量，由于用盐酸制二氧化碳，会混有氯化氢气体，所以把3.9g全部认为是二氧化碳，计算出来的碳酸钙质量就会偏大，除去二氧化碳中的氯化氢气体，可以将混合气体通过盛有硝酸银溶液的试剂瓶，先除去氯化氢气体．
点评：解决本题的关键要看固体质量的减少量属于生成气体的质量，用盐酸制取二氧化碳时会混有氯化氢气体，需要将其除去，才会减少误差．