微粉網訊：大家都知道，石灰石、大理石等物質中的主要成份是碳酸鈣（CaCO3）和二氧化矽（SiO2）等物質。在化工生產中，本著提高產率的原則來採購和加工原材料，因此需要知道原料的有關數據，比如石灰石中碳酸鈣的質量分數（質量百分含量）。那麼，怎麼獲得這些數據呢？在實驗室中，一般採用碳酸鈣與稀鹽酸反應製取二氧化碳的原理（CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O）進行定量研究，不妨一起探討以下幾個研究方案。
方案一：取石灰石樣品質量為m，與一定量的稀鹽酸在燒杯中反應，反應前連同燒杯的總質量為m1，反應後的總質量為m2，則生成的CO2質量是m1—m2，根據CO2與CaCO3的質量關係可求出樣品中碳酸鈣的質量分數為。問題似乎解決了，其實隱患很多，比如：無法確定是否充分反應，或許碳酸鈣還沒有完全反應（其中的SiO2等雜質不與鹽酸反應）；或者鹽酸嚴重過量，造成浪費。此方案既不科學也不符合綠色化學研究理念。
方案二：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。實驗數據記錄如下：
經數據分析，第三次加入鹽酸時，固體質量減少不到3g，所以此時碳酸鈣已經徹底反應完畢。因為每次溶解3g固體，所以原固體質量為10g，最後剩餘2g固體為雜質，所以碳酸鈣質量為8g，故碳酸鈣質量分數為80%。此時可以看出，這個方案雖然採用了少量多次的研究思維，但是每次固體稱量會涉及過濾、烘乾等操作，屬於理想化設計，基本上不具有可操作性。
方案三：取12.5g樣品研碎放入燒杯中，每次加入20.8g稀鹽酸後並用電子天平稱量，記錄實驗數據如下：
這項方案去掉了繁瑣的實驗步驟，只稱量總質量，簡便易行。根據質量守恆定律分析第2次加酸反應前後質量差為72.2+20.8－91.9=1.1g，第5次反應前後差值為0，說明碳酸鈣已經完全反應。把每次差值加和為4.4g，可求出碳酸鈣的質量分數為80%。
少量多次實驗研究思維既減少了實驗步驟，縮小試驗誤差；又節約藥品和準確判斷反應進行程度，是化學研究的一種基本素養。
校對：粉小薇