Question

（12分）为测定碳酸钙的纯度（设含杂质SiO₂），某兴趣小组的同学设计了如下几个实验方案：

方案Ⅰ

①称取碳酸钙样品M g

②用c₁mol/L的盐酸V₁ mL（过量）溶解样品

③取溶解后的溶液体积的十分之一，用c₂ mol/L的NaOH溶液滴定，恰用去V₂ mL。

方案Ⅱ

①称取碳酸钙样品M g

②高温煅烧直至质量不再改变，冷却后称量，剩余固体质量为M₁ g

方案Ⅲ

①称取碳酸钙样品M g

②加入足量c mol/L的盐酸V mL使之完全溶解

③过滤并取滤液

④在滤液中加入过量c₁ mol/L的Na₂CO₃溶液V₁ mL

⑤将步骤④中的沉淀滤出、洗涤、干燥、称重，质量为M₁ g。

根据以上实验方案，回答以下问题：

（1）方案Ⅰ中计算碳酸钙纯度的的公式为_________________________________。

（2）方案Ⅱ中的“冷却”应如何操作？________________；理由是_______________________。

（3）方案Ⅲ中不需要的数据是_____________（填选项编号）。

A．c、V     B．c₁、V₁      C．M₁      D．M

（4）方案Ⅲ中为了减少实验误差，必要的操作是_______________（填选项编号）。

A．精确测定Na₂CO₃溶液的体积V₁ mL

B．精确配制Na₂CO₃溶液，使其浓度为c₁ mol/L

C．将步骤③所得沉淀洗涤，洗涤液并入④中

（5）请再设计一个实验方案：________________________________。

 

Answer 1

（1）{（0.1C₁V₁—C₂V₂）/2M}X100% 

（2）应该在干燥器中冷却；防止生成的CaO与空气中的CO₂、H₂O反应，造成误差 

（3）因钙离子最后全变成了沉淀，所以只需M、M₁即可

（4）C

（5）称取CaCO₃样品M g ，加入过量的盐酸，收集并测定标准状况下生成的气体的体积V mL

解析:（1）碳酸钙与盐酸反应后剩余盐酸的十分之一被氢氧化钠溶液中和，则与碳酸钙反应的盐酸为C₁V₁×10^-3—10C₂V₂×10^-3，则碳酸钙物质的量为0.5（C₁V₁×10^-3—10C₂V₂×10^-3），所以碳酸钙纯度为{（0.1C₁V₁—C₂V₂）/2M}X100%

（2）因CaO会与空气发生反应，所以放在干燥器中冷却；防止生成的CaO与空气中的CO₂、H₂O反应，造成误差

（3）A、B

（4）C

（5）称取CaCO₃样品M g ，加入过量的盐酸，收集并测定标准状况下生成的气体的体积V mL