Question

化學興趣小組測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，其方法是：將樣品與鹽酸反應，測定反應后生成的CO₂質(zhì)量，再根據(jù)CO₂的質(zhì)量求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量．
（1）為測定CO₂的質(zhì)量，他們想出了以下a、b、c三種方案，請?zhí)羁找詭椭�他們完成設計方案：
a．可稱量反應前后物質(zhì)總質(zhì)量的減小量．
b．可稱量吸收CO₂前后盛有氫氧化鈉溶液容器質(zhì)量的______（選填“增大”或“減小”）量．
c．選用右圖______裝置可測量產(chǎn)生的CO₂的______，再利用此時CO₂的______，可計算CO₂的質(zhì)量．圖中瓶內(nèi)水面上油層的作用是______．
（2）下表是五組學生按方案a所測得的數(shù)據(jù)．

小組	取用石灰石樣品質(zhì)量	測得CO2的質(zhì)量	碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)
①	1.0g	0.90g	204%
②	2.0g	0.80g	91%
③	2.5g	1.0g	93%
④	3.0g	1.2g	92%
⑤	4.0g	1.5g	85.7%

根據(jù)上表所得數(shù)據(jù)，該樣品中碳酸鈣質(zhì)量分數(shù)的平均值為______；在此實驗中，導致碳酸鈣質(zhì)量分數(shù)比室際值偏高的可能原因______，碳酸鈣質(zhì)量分數(shù)比實際值偏低的可能原因有______．

Answer 1

【答案】分析：（1）b、氫氧化鈉溶液吸收反應放出的二氧化碳生成碳酸鈉，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可判斷溶液質(zhì)量增大；
c、對比兩裝置中導管的位置，判斷可測定二氧化碳氣體的裝置；根據(jù)測定的體積，使用體積與質(zhì)量關系式可計算出其質(zhì)量；其中油層可防止二氧化碳氣體被水所消耗；
（2）數(shù)據(jù)處理，在處理明應把明顯不合理的數(shù)據(jù)剔除，質(zhì)量分數(shù)平均值即有效的質(zhì)量分數(shù)的和與實驗次數(shù)之比；分析導致結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因，應圍繞碳酸鈣的質(zhì)量進行分析，如樣品撒落致使雜質(zhì)量偏小或碳酸鈣未完成反應致使雜質(zhì)量偏大．
解答：解：（1）b、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，氫氧化鈉溶液因吸收二氧化碳而質(zhì)量增大；
c、乙圖裝置使二氧化碳通過水中，不能測得二氧化碳的量，故應選用甲裝置測定放出二氧化碳氣體的體積；利用二氧化碳氣體的密度可計算出二氧化碳的質(zhì)量；裝置中的油層可防止二氧化碳與水接觸而消耗二氧化碳；
（2）實驗①⑤所得數(shù)據(jù)明顯存在問題，可排除不計，由②③④三次的實驗數(shù)據(jù)可知，該樣品中碳酸鈣質(zhì)量分數(shù)的平均值為92%；若實驗過程中樣品粉末撒落或反應速度較快而使樣品隨泡沫溢出都會使得測量值偏大；如果碳酸鈣未完全反應則會造成結(jié)果偏小；
故答案為：
（1）b、增大；c、甲；體積；密度；防止二氧化碳溶于水；
（2）92%；泡沫溢出或樣品粉末撒落（其它合理答案亦可）；試樣未充分反應或攪拌不充分（其它合理答案亦可）
點評：利用相關的化學基礎知識，根據(jù)實驗的目的及對實驗的描述或?qū)嶒炑b置圖的分析，明確實驗的過程及操作方法，是解決此類實驗型問題的突破口．