题目内容

8．现有一碳酸钙样品，其中混有少量不溶于水、不与酸和碱反应、加热也不分解的固体杂质，杂质含量不超过3%．现有一科学兴趣小组设计了几种方案测定碳酸钙样品的纯度：
方案一：如图1所示

方案二：①取碳酸钙样品m克，将其放入坩埚中，称得碳酸钙样品与坩埚
的总质量为m1克；②高温煅烧；③放在干燥器里冷却至室温后称量坩埚与剩余固体的总质量为m2克；④重复②与③的操作至质量不再发生改变，此时坩埚与剩余固体的总质量为m3克．
方案三：称取碳酸钙样品m克，放入如图2所示的装置中，往分液漏斗中加入足量的浓盐酸，并收集产生的纯净的二氧化碳气体，测得气体的体积为Vml．
请回答下列问题：
（1）方案一中不能根据滤渣a的质量来进行计算，而要根据滤渣b的质量来进行计算，其原因 是滤渣a的质量最大为0.15g，而托盘天平只能够精确到0.1g，因此称量沉淀滤渣a的质量误差太大．
（2）为进一步减少方案一的实验误差，必要的操作是BD
A．精确测定所用盐酸的溶质质量分数 B．滤渣a进行洗涤，所得洗液并入滤液①中C．精确测定所加入的碳酸钠的体积   D．滤渣b要经洗涤、干燥后再称量质量
（3）方案二中碳酸钙纯度的计算公式为$\frac{100×（m_{1}-m_{3}）g}{44×mg}$×100%．
（4）方案三中为得到纯净的二氧化碳气体，需除去的杂质有水蒸气和氯化氢．

分析 （1）称量时，托盘天平只能够精确到0.1g；
（2）滤渣a进行洗涤，所得洗液并入滤液①中，能使反应生成的氯化钙完全进入滤液①中，从而使得到的滤纸b的质量更准确；
滤渣b经洗涤、干燥后再称量质量，能使滤渣b的质量更准确；
（3）根据提供的数据碳酸钙纯度；
（4）浓盐酸易挥发，从而导致二氧化碳中含有氯化氢气体．

解答 解：（1）方案一中不能根据滤渣a的质量来进行计算，而要根据滤渣b的质量来进行计算，其原因是滤渣a的质量最大为0.15g，而托盘天平只能够精确到0.1g，因此称量沉淀滤渣a的质量误差太大．
故填：滤渣a的质量最大为0.15g，而托盘天平只能够精确到0.1g，因此称量沉淀滤渣a的质量误差太大．
（2）为进一步减少方案一的实验误差，必要的操作是：滤渣a进行洗涤，所得洗液并入滤液①中，能使反应生成的氯化钙完全进入滤液①中，从而使得到的滤纸b的质量更准确，滤渣b经洗涤、干燥后再称量质量，能使滤渣b的质量更准确．
故填：BD．
（3）方案二：①取碳酸钙样品m克，将其放入坩埚中，称得碳酸钙样品与坩埚
的总质量为m1克；②高温煅烧；③放在干燥器里冷却至室温后称量坩埚与剩余固体的总质量为m2克；④重复②与③的操作至质量不再发生改变，此时坩埚与剩余固体的总质量为m3克．
设碳酸钙质量为x，
反应生成二氧化碳质量为：m1g-m3g，
CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$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，
碳酸钙纯度的计算公式为：$\frac{100×（m_{1}-m_{3}）g}{44×mg}$×100%，
故填：$\frac{100×（m_{1}-m_{3}）g}{44×mg}$×100%．
（4）方案三中为得到纯净的二氧化碳气体，需除去的杂质有水蒸气和氯化氢．
故填：氯化氢．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

练习册系列答案
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