Question

为测定碳酸钙纯度（设杂质不参加反应，也不溶于水）某兴趣小组的同学设计如下两个实验方案：
方案一 （1）称取碳酸钙样品m g；（2）高温煅烧至质量不再改变，冷却后称量，剩余固体质量为m₁g；
方案二（1）称取碳酸钙样品m g；（2）加入足量溶质质量分数为a%盐酸w₁g使之溶解；
（3）过滤并取滤液；
（4）在滤液中加入过量溶质质量分数为b%碳酸钠溶液w₂g；
（5）将步骤（4）中沉淀滤出洗涤、干燥、称重为m₂g．
根据上述实验方案回答下列问题：
（1）方案一及方案二中碳酸钙纯度的计算式

 

、

 

．
（2）方案二中不需要的数据是

 

（填选项编号）
A、a%，W₁    B、b%，W₂  C、m     D、m₂．

Answer 1

分析：（1）根据题干中所发生的化学反应结合化学方程式来解答，
（2）根据在化学反应前后钙元素的质量守恒来进行判断并作出解答．

解答：解：（1）根据题意可以知道方案一中所发生的反应为：碳酸钙分解产生了二氧化碳和氧化钙的反应，根据质量守恒定律可以知道生成的二氧化碳气体的质量为（m-m₁）g，可以据此求出碳酸钙的质量；
设碳酸钙的质量为x
CaCO₃

高温  .

CaO+CO₂↑
100             44
x             （m-m₁）g
 

100

44

 =

x

(m-m1)g

解得：x=

100(m-m1)

44

g；
所以碳酸钙的质量分数为：

100(m-m1) 44

m

×100%
而方案二中所发生的为碳酸钙和盐酸的反应，然后生成的氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，分析这两个反应可以知道在反应前后钙元素的质量不变，所以最后得到的沉淀的质量即为混合物中碳酸钙的质量，所以可以求出该混合物中碳酸钙的质量分数为：

m2

m

×100%；
（2）根据题意可以知道方案二中加入的盐酸时足量的，所以难以判断盐酸是否完全反应掉，所以盐酸的质量和质量分数是多余的，同时加入的碳酸钠是过量的，所以题目中所给的碳酸钠的质量和碳酸钠的质量分数也是多余的，故选AB．
故答案为：（1）

100(m-m1) 44

m

×100%、

m2

m

×100%；
（2）AB．

点评：熟练掌握碳酸盐的化学性质，并能够根据它们的性质来判断所发生的化学反应，并能够写出反应的化学方程式，能够从题给的数据中寻找纯净物的质量，并进行相应的求算．