Question

8．（1）化學(xué)興趣小組測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其方法是：將樣品與鹽酸反應(yīng)，測定反應(yīng)后生成的CO₂質(zhì)量，再根據(jù)CO₂的質(zhì)量求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量．為測定CO₂的質(zhì)量，他們想出了以下A、B、C三種方案，填空幫助他們完成設(shè)計(jì)方案：
A．可稱量反應(yīng)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)量的增大量．
C．選用如圖1甲裝置可測量產(chǎn)生的CO₂的體積，再利用此時CO₂的密度，可計(jì)算CO₂的質(zhì)量．圖1中瓶內(nèi)水面上油層的作用是防止二氧化碳溶于水．

（2）如表是五組學(xué)生按方案A的正確裝置所測得的數(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?jǐn)?shù)
①	1.0g	0.46g	104%
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)如表所得數(shù)據(jù)，該樣品中碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)的平均值為92%．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)，在上述三種方案中發(fā)現(xiàn)方案B的誤差比較大，導(dǎo)致方案B誤差大的最主要原因是泡沫溢出或樣品粉末撒落或二氧化碳不能被氫氧化鈉溶液完全吸收（其它合理答案亦可）．
（4）為了減少誤差，有人對方案A提出改進(jìn)，其改進(jìn)裝置如圖，裝置中裝無水氯化鈣的目的是吸收二氧化碳中的水蒸氣[強(qiáng)調(diào)干燥二氧化碳]，注射器的作用是將二氧化碳全部趕出容器內(nèi)．

Answer 1

分析 （1）對比兩裝置中導(dǎo)管的位置，判斷可測定二氧化碳?xì)怏w的裝置；根據(jù)測定的體積，使用體積與質(zhì)量關(guān)系式可計(jì)算出其質(zhì)量；其中油層可防止二氧化碳?xì)怏w被水所消耗；
（2）數(shù)據(jù)處理，在處理明應(yīng)把明顯不合理的數(shù)據(jù)剔除，質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值即有效的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的和與實(shí)驗(yàn)次數(shù)之比；分析導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因，應(yīng)圍繞碳酸鈣的質(zhì)量進(jìn)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(yīng)致使雜質(zhì)量偏大．

解答 解：（1）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(yīng)選用甲裝置測定放出二氧化碳?xì)怏w的體積；利用二氧化碳?xì)怏w的密度可計(jì)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(shí)驗(yàn)①⑤所得數(shù)據(jù)明顯存在問題，可排除不計(jì)，由②③④三次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，該樣品中碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)的平均值為92%；
（3）若實(shí)驗(yàn)過程中樣品粉末撒落或反應(yīng)速度較快而使樣品隨泡沫溢出都會使得測量值偏大；
（4）無水氯化鈣可以吸收二氧化碳中的水蒸氣[強(qiáng)調(diào)干燥二氧化碳]；注射器可以將二氧化碳全部趕出容器內(nèi)，使結(jié)果更準(zhǔn)確；
故答案為：
（1）c、甲；體積；密度；防止二氧化碳溶于水；
（2）92%；
（3）泡沫溢出或樣品粉末撒落或二氧化碳不能被氫氧化鈉溶液完全吸收（其它合理答案亦可）；
（4）吸收二氧化碳中的水蒸氣[強(qiáng)調(diào)干燥二氧化碳]；將二氧化碳全部趕出容器內(nèi)．

點(diǎn)評 利用相關(guān)的化學(xué)基礎(chǔ)知識，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的及對實(shí)驗(yàn)的描述或?qū)嶒?yàn)裝置圖的分析，明確實(shí)驗(yàn)的過程及操作方法，是解決此類實(shí)驗(yàn)型問題的突破口．