我們都知道，石灰石、大理石等物質(zhì)中的主要成份是
廣西碳酸鈣（CaCO3）和二氧化硅（SiO2）等物質(zhì)。在化工生產(chǎn)中，本著提高產(chǎn)率的原則來(lái)采購(gòu)和加工原材料，因此需要知道原料的有關(guān)數(shù)據(jù)，比如石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（質(zhì)量百分含量）。那么，怎么獲得這些數(shù)據(jù)呢？在實(shí)驗(yàn)室中，一般采用碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳的原理（CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O）進(jìn)行定量研究。
方案一
取12.5g樣品研碎放入燒杯中，每次加入20.8g稀鹽酸后并用電子天平稱量，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：
方案三去掉了繁瑣的實(shí)驗(yàn)步驟，只稱量總質(zhì)量，簡(jiǎn)便易行。根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析第2次加酸反應(yīng)前后質(zhì)量差為72.2+20.8－91.9=1.1g，第5次反應(yīng)前后差值為0，說(shuō)明碳酸鈣已經(jīng)完全反應(yīng)。把每次差值加和為4.4g，可求出碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%。
少量多次實(shí)驗(yàn)研究思維既減少了實(shí)驗(yàn)步驟，縮小試驗(yàn)誤差，又節(jié)約藥品和準(zhǔn)確判斷了反應(yīng)進(jìn)行的程度，是化學(xué)研究的一種基本素養(yǎng)。
方案二
取石灰石樣品質(zhì)量為m，與一定量的稀鹽酸在燒杯中反應(yīng)，反應(yīng)前連同燒杯的總質(zhì)量為m1，反應(yīng)后的總質(zhì)量為m2，則生成的CO2質(zhì)量是m1—m2，根據(jù)CO2與CaCO3的質(zhì)量關(guān)系可求出樣品中
廣西碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。問(wèn)題似乎解決了，其實(shí)隱患很多，比如：無(wú)法確定是否充分反應(yīng)，或許碳酸鈣還沒(méi)有完全反應(yīng)（其中的SiO2等雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)）；或者鹽酸嚴(yán)重過(guò)量，造成浪費(fèi)。此方案既不科學(xué)也不符合綠色化學(xué)研究理念。
方案三
將一定量的石灰石樣品放入燒杯中，再將100g稀鹽酸分4次加入燒杯中，每次均充分反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：
經(jīng)數(shù)據(jù)分析，第三次加入鹽酸時(shí)，固體質(zhì)量減少不到3g，所以此時(shí)碳酸鈣已經(jīng)徹底反應(yīng)完畢。因?yàn)槊看稳芙?g固體，所以原固體質(zhì)量為10g，最后剩余2g固體為雜質(zhì)，所以碳酸鈣質(zhì)量為8g，故碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%。此時(shí)可以看出，這個(gè)方案雖然采用了少量多次的研究思維，但是每次固體稱量會(huì)涉及過(guò)濾、烘干等操作，屬于理想化設(shè)計(jì)，基本上不具有可操作性。
