Question

15．為測定某市售CaCO₃藥品中CaCO₃的質(zhì)量分數(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，從而計算出樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)．為測定生成CO₂的質(zhì)量，他設(shè)計了如圖的實驗方案（已知；無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．請根據(jù)上述實驗回答下列問題：
①該方案測得樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)是多少？（3分，寫出解題過程，計算結(jié)果精確
到0.1%）
②該實驗中用稀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，會導(dǎo)致測量誤差．實驗中無水氯化鈣的作用是吸收二氧化碳氣體中的水蒸氣，若實驗中不用無水氯化鈣，則測得樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)與上述實驗計算結(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)量可以計算碳酸鈣的質(zhì)量，進一步可以計算該方案測得樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(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，
該方案測得樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)是：$\frac{9.09g}{10g}$×100%=90.9%，
答：該方案測得樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)是90.9%．
②該實驗中用稀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，會導(dǎo)致測量誤差；
實驗中無水氯化鈣的作用是吸收二氧化碳氣體中的水蒸氣；
若實驗中不用無水氯化鈣，則測得的二氧化碳質(zhì)量偏大，從而導(dǎo)致樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)與上述實驗計算結(jié)果相比偏大．
故填：濃鹽酸具有揮發(fā)性，會導(dǎo)致測量誤差；吸收二氧化碳氣體中的水蒸氣；偏大．

點評 差量法在計算中的應(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．