Question

8．現(xiàn)有一碳酸鈣樣品，其中混有少量不溶于水、不與酸和堿反應(yīng)、加熱也不分解的固體雜質(zhì)，雜質(zhì)含量不超過3%．現(xiàn)有一科學(xué)興趣小組設(shè)計了幾種方案測定碳酸鈣樣品的純度：
方案一：如圖1所示

方案二：①取碳酸鈣樣品m克，將其放入坩堝中，稱得碳酸鈣樣品與坩堝
的總質(zhì)量為m₁克；②高溫煅燒；③放在干燥器里冷卻至室溫后稱量坩堝與剩余固體的總質(zhì)量為m₂克；④重復(fù)②與③的操作至質(zhì)量不再發(fā)生改變，此時坩堝與剩余固體的總質(zhì)量為m₃克．
方案三：稱取碳酸鈣樣品m克，放入如圖2所示的裝置中，往分液漏斗中加入足量的濃鹽酸，并收集產(chǎn)生的純凈的二氧化碳氣體，測得氣體的體積為Vml．
請回答下列問題：
（1）方案一中不能根據(jù)濾渣a的質(zhì)量來進行計算，而要根據(jù)濾渣b的質(zhì)量來進行計算，其原因 是濾渣a的質(zhì)量最大為0.15g，而托盤天平只能夠精確到0.1g，因此稱量沉淀濾渣a的質(zhì)量誤差太大．
（2）為進一步減少方案一的實驗誤差，必要的操作是BD
A．精確測定所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù) B．濾渣a進行洗滌，所得洗液并入濾液①中C．精確測定所加入的碳酸鈉的體積   D．濾渣b要經(jīng)洗滌、干燥后再稱量質(zhì)量
（3）方案二中碳酸鈣純度的計算公式為$\frac{100×（m_{1}-m_{3}）g}{44×mg}$×100%．
（4）方案三中為得到純凈的二氧化碳氣體，需除去的雜質(zhì)有水蒸氣和氯化氫．

Answer 1

分析 （1）稱量時，托盤天平只能夠精確到0.1g；
（2）濾渣a進行洗滌，所得洗液并入濾液①中，能使反應(yīng)生成的氯化鈣完全進入濾液①中，從而使得到的濾紙b的質(zhì)量更準確；
濾渣b經(jīng)洗滌、干燥后再稱量質(zhì)量，能使濾渣b的質(zhì)量更準確；
（3）根據(jù)提供的數(shù)據(jù)碳酸鈣純度；
（4）濃鹽酸易揮發(fā)，從而導(dǎo)致二氧化碳中含有氯化氫氣體．

解答 解：（1）方案一中不能根據(jù)濾渣a的質(zhì)量來進行計算，而要根據(jù)濾渣b的質(zhì)量來進行計算，其原因是濾渣a的質(zhì)量最大為0.15g，而托盤天平只能夠精確到0.1g，因此稱量沉淀濾渣a的質(zhì)量誤差太大．
故填：濾渣a的質(zhì)量最大為0.15g，而托盤天平只能夠精確到0.1g，因此稱量沉淀濾渣a的質(zhì)量誤差太大．
（2）為進一步減少方案一的實驗誤差，必要的操作是：濾渣a進行洗滌，所得洗液并入濾液①中，能使反應(yīng)生成的氯化鈣完全進入濾液①中，從而使得到的濾紙b的質(zhì)量更準確，濾渣b經(jīng)洗滌、干燥后再稱量質(zhì)量，能使濾渣b的質(zhì)量更準確．
故填：BD．
（3）方案二：①取碳酸鈣樣品m克，將其放入坩堝中，稱得碳酸鈣樣品與坩堝
的總質(zhì)量為m₁克；②高溫煅燒；③放在干燥器里冷卻至室溫后稱量坩堝與剩余固體的總質(zhì)量為m₂克；④重復(fù)②與③的操作至質(zhì)量不再發(fā)生改變，此時坩堝與剩余固體的總質(zhì)量為m₃克．
設(shè)碳酸鈣質(zhì)量為x，
反應(yīng)生成二氧化碳質(zhì)量為：m₁g-m₃g，
CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，
100                       44
x                  （m₁-m₃）g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{（m_{1}-m_{3}）g}$，
x=$\frac{100}{44}$ （m₁-m₃）g，
碳酸鈣純度的計算公式為：$\frac{100×（m_{1}-m_{3}）g}{44×mg}$×100%，
故填：$\frac{100×（m_{1}-m_{3}）g}{44×mg}$×100%．
（4）方案三中為得到純凈的二氧化碳氣體，需除去的雜質(zhì)有水蒸氣和氯化氫．
故填：氯化氫．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．