Question

14．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二种方案测定碳酸钙样品的纯度：
方案一：

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．
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质量≤5g×3%=0.15g，而托盘天平只能够精确到0.1g，不能准确称量滤渣a的质量．
（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$\frac{10000（m_{1}-m_{3}）}{44m}$%．

Answer 1

分析 利用托盘天平称量物质质量时，只能够精确到0.1g；
根据提供的数据可以计算方案二中碳酸钙纯度．

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质量≤5g×3%=0.15g，而托盘天平只能够精确到0.1g，不能准确称量滤渣a的质量．
故填：滤渣a质量≤5g×3%=0.15g，而托盘天平只能够精确到0.1g，不能准确称量滤渣a的质量．
（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，这样能使反应生成的氯化钙全部和碳酸钠反应，滤渣b经洗涤、干燥后再称量质量，能使称量的碳酸钙质量更准确．
故填：BD．
（3）方案二中，反应生成二氧化碳质量为：（m₁-m₃）g，
设样品中碳酸钙质量为x，
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：$\frac{100（m_{1}-m_{3}）g}{44mg}$×100%=$\frac{10000（m_{1}-m_{3}）}{44m}$%，
故填：$\frac{10000（m_{1}-m_{3}）}{44m}$%．

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．