Question

15．為測(cè)定某市售CaCO₃藥品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（雜質(zhì)為SiO₂，與稀HCl不反應(yīng)），某同學(xué)的方法是：將樣品與稀鹽酸反應(yīng)，測(cè)定反應(yīng)后生成的CO₂質(zhì)量，再根據(jù)CO₂的質(zhì)量求出樣品中CaCO₃的質(zhì)量，從而計(jì)算出樣品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．為測(cè)定生成CO₂的質(zhì)量，他設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)方案（已知；無(wú)水氯化鈣是常見的干燥劑）：
（1）按圖組裝好裝置．檢查裝置氣密性后．在分液漏斗中加入過量稀HCl，并在干燥管中加人適量無(wú)水氯化鈣固體，稱得裝置和藥品的總質(zhì)量為564.57g；
（2）在廣口瓶中加入CaCO₃樣品，稱得裝置和藥品的總質(zhì)最為574.57g；
（3）旋緊橡皮塞，打開分液漏斗旋塞，向廣口瓶中滴加稀HCl，使樣品與稀HCl完全反應(yīng)；
（4）反應(yīng)結(jié)束后，稱得裝置及裝置內(nèi)所有物質(zhì)的總質(zhì)量為570.57g．請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問題：
①該方案測(cè)得樣品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（3分，寫出解題過程，計(jì)算結(jié)果精確
到0.1%）
②該實(shí)驗(yàn)中用稀HCl與CaCO₃樣品反應(yīng)，而不用濃HCl與CaCO₃樣品反應(yīng)，其原因是濃鹽酸具有揮發(fā)性，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差．實(shí)驗(yàn)中無(wú)水氯化鈣的作用是吸收二氧化碳?xì)怏w中的水蒸氣，若實(shí)驗(yàn)中不用無(wú)水氯化鈣，則測(cè)得樣品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與上述實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果相比偏大（選填“偏小”或“不變”或“偏大”）．

Answer 1

分析 碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)前后的質(zhì)量差即為反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳質(zhì)量可以計(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算該方案測(cè)得樣品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：①設(shè)碳酸鈣質(zhì)量為x，
樣品質(zhì)量為：574.57g-564.57g=10g，
反應(yīng)生成二氧化碳質(zhì)量為：574.57g-570.57g=4g，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
100                                     44
x                                         4g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{4g}$，
x=9.09g，
該方案測(cè)得樣品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{9.09g}{10g}$×100%=90.9%，
答：該方案測(cè)得樣品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是90.9%．
②該實(shí)驗(yàn)中用稀HCl與CaCO₃樣品反應(yīng)，而不用濃HCl與CaCO₃樣品反應(yīng)，其原因是濃鹽酸具有揮發(fā)性，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差；
實(shí)驗(yàn)中無(wú)水氯化鈣的作用是吸收二氧化碳?xì)怏w中的水蒸氣；
若實(shí)驗(yàn)中不用無(wú)水氯化鈣，則測(cè)得的二氧化碳質(zhì)量偏大，從而導(dǎo)致樣品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與上述實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果相比偏大．
故填：濃鹽酸具有揮發(fā)性，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差；吸收二氧化碳?xì)怏w中的水蒸氣；偏大．

點(diǎn)評(píng) 差量法在計(jì)算中的應(yīng)用很廣泛，解答的關(guān)鍵是要分析出物質(zhì)的質(zhì)量差與要求的未知數(shù)之間的關(guān)系，再根據(jù)具體的數(shù)據(jù)求解．