问题 问答题

为测定碳酸钙纯度(设所含杂质为SiO2),同学们设计了如下两个实验方案:

【方案I】

(1)组装发生并测定生成气体体积的实验装置,并检验气密性;

(2)称取碳酸钙样品Wg;

(3)加入过量盐酸;

(4)收集并测定生成的气体体积VmL.

问题I-1:如果称量样品时,砝码底部有一处未被实验者发现的残缺,那么测定的碳酸钙的纯度会______(填“偏高、偏低、无影响”).

问题I-2:在方框中画出测定生成的气体体积的装置简图.

【方案II】

(1)称取碳酸钙样品Wg;

(2)在锥形瓶中用Cmol/L盐酸VmL(过量)溶解样品;

(3)加入甲基橙作指示剂,再用浓度为C1mol/L的标准氢氧化钠溶液滴定过量的盐酸,用去氢氧化钠溶液V1毫升.(已知甲基橙的变色范围是pH=3.1~4.4)

问题II-1:未滤去不溶物SiO2,对测定结果是否有影响?(填有或无)______;

理由是______.

问题II-2:碳酸钙纯度表达式______.

【方案评价】

你认为以上两个方案中,最好的方案是______,

另一个方案不够好的理由是______.

答案

【方案Ⅰ】、问题I-1如果称量样品时,砝码底部有一处未被实验者发现的残缺,依据天平称量原理分析,砝码质量减小,称量出物质的质量减小,所以那么测定的碳酸钙的纯度会偏低;

故答案为:偏低;

问题I-2;测定生成的气体体积的装置是测定反应生成二氧化碳气体的条件,可以利用排饱和碳酸氢钠溶液的方法测定,导气管短进长出装置图为:

故答案为:

【方案Ⅱ】问题II-1:酸碱中和反应终点是利用指示剂甲基橙变色确定,甲基橙的变色范围是pH=3.1~4.4,滴定终点为弱酸性,不能溶解二氧化硅,二氧化硅不与氢氧化钠溶液反应,不需要过滤;

故答案为:无,甲基橙变色时,溶液呈弱酸性,此时SiO2不会与氢氧化钠溶液发生反应;

问题II-2:称取碳酸钙样品Wg,在锥形瓶中用C mol/L盐酸V mL(过量)溶解样品,加入甲基橙作指示剂,再用浓度为C1mol/L的标准氢氧化钠溶液滴定过量的盐酸,用去氢氧化钠溶液V1毫升,所以溶解碳酸钙需要的氯化氢物质的量=Cmol/L×V×10-3L-C1mol/L×V1×10-3L,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,则碳酸钙物质的量=0.5(Cmol/L×V×10-3L-C1mol/L×V1×10-3L),碳酸钙纯度=

(CV-C1V1)×10-3×0.5×100
W
×100%=
0.05(CV-C1V1)
W
×100%;

故答案为:

0.05(CV-C1V1)
W
×100%;

【方案评价】对比实验方案,分析判断方案Ⅱ测定结果更准确;方案Ⅰ中气体体积难于准确测定,实验操作复杂,不易准确测定;

故答案为:方案II,测量生成的CO2的体积操作较繁琐,误差较大;计算时还需将其折算成标准状况时的体积,比较复杂.

选择题
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