Question

【題目】化學(xué)興趣小組對(duì)某品牌牙膏中碳酸鈣含量進(jìn)行以下探究。此牙膏磨擦劑主要由碳酸鈣和氫氧化鋁組成，其他成分遇到鹽酸時(shí)無氣體生成。

方案設(shè)計(jì)：

利用上圖所示裝置實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，測(cè)定C生成的BaCO3沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(1)方案評(píng)價(jià)：小組同學(xué)認(rèn)為該裝置還需要進(jìn)一步完善，將裝置C中的長(zhǎng)導(dǎo)管下方增加一個(gè)帶孔球泡，可以__________________________________；應(yīng)該在C裝置后增加一個(gè)裝置。你認(rèn)為增加的裝置是_____________(選填D或E)，其目的是_____________________________。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟：①首先檢查裝置氣密性；②打開止水夾，緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間空氣；③關(guān)閉止水夾，打開分液漏斗活塞；④再次打開止水夾，緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間空氣；⑤過濾出沉淀，進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗蠓Q量其質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)過程中，C裝置應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)步驟________后(填序號(hào))與B裝置連接，否則實(shí)驗(yàn)結(jié)果A(填“偏大”或“偏小”)。B中至少發(fā)生___________個(gè)反應(yīng)。

(3)數(shù)據(jù)分析：同學(xué)們分四組準(zhǔn)確稱取四份樣品，每份均為16.00g，按照上述實(shí)驗(yàn)步驟分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到了如下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

組別	第一組	第二組	第三組	第四組
沉淀質(zhì)量/g	7.86	7.88	7.90	9.86

大家認(rèn)為第四組同學(xué)的數(shù)據(jù)不正確，造成數(shù)據(jù)偏大的原因可能是____________(填字母)。

A.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后通入空氣的時(shí)間不夠長(zhǎng)，裝置中的二氧化碳沒有完全吸收

B.沉淀過濾后沒有洗滌

C.沉淀沒有干燥直接稱量

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：根據(jù)另外三組同學(xué)的BaCO3平均質(zhì)量，計(jì)算出收集到的二氧化碳質(zhì)量為______g。由此計(jì)算該樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________________。

(5)實(shí)驗(yàn)反思：實(shí)驗(yàn)后，有同學(xué)提出用氫氧化鈣溶液替代氫氧化鋇溶液也可以得到碳酸鈣沉淀，稱量其質(zhì)量后即可算出質(zhì)量分?jǐn)?shù)。大家討論后認(rèn)為還是用氫氧化鋇溶液好，理由是________________(答1點(diǎn)即可)。

Answer 1

【答案】 增大CO2的吸收率 E 防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入C裝置影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定 ② 偏大 2 BC(在)1.76 25% 氫氧化鋇的溶解度大于氫氧化鈣，配制溶液的濃度遠(yuǎn)大于氫氧化鈣溶液的濃度，更利于完全吸收二氧化碳

【解析】牙膏磨擦劑主要由碳酸鈣和氫氧化鋁組成，其他成分遇到鹽酸時(shí)無氣體生成。方案設(shè)計(jì)：(1)方案評(píng)價(jià)：小組同學(xué)認(rèn)為該裝置還需要進(jìn)一步完善，將裝置C中的長(zhǎng)導(dǎo)管下方增加一個(gè)帶孔球泡，可以增大CO2的吸收率 ；應(yīng)該在C裝置后增加一個(gè)裝置。增加的裝置是E，其目的是防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入C裝置影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定。(2)實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)過程中，C裝置應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)步驟②后與B裝置連接，否則實(shí)驗(yàn)結(jié)果A偏大。B中至少發(fā)生2個(gè)反應(yīng)。(3)數(shù)據(jù)分析：大家認(rèn)為第四組同學(xué)的數(shù)據(jù)不正確，造成數(shù)據(jù)偏大的原因可能是B.沉淀過濾后沒有洗滌C.沉淀沒有干燥直接稱量。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：根據(jù)另外三組同學(xué)的BaCO3平均質(zhì)量為7.88g，計(jì)算出收集到的二氧化碳質(zhì)量為Ba﹙OH﹚2＋CO2＝BaCO3↓＋H2O.

44 197

X 7.88g

＝ ,x＝1.76g.

該樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為∶CaCO3→CO2 , ＝ ，x＝4.0g

×100％＝25% .

(5)實(shí)驗(yàn)反思：實(shí)驗(yàn)后，有同學(xué)提出用氫氧化鈣溶液替代氫氧化鋇溶液也可以得到碳酸鈣沉淀，稱量其質(zhì)量后即可算出質(zhì)量分?jǐn)?shù)。大家討論后認(rèn)為還是用氫氧化鋇溶液好，理由是氫氧化鋇的溶解度大于氫氧化鈣，配制溶液的濃度遠(yuǎn)大于氫氧化鈣溶液的濃度，更利于完全吸收二氧化碳.

點(diǎn)睛∶本題主要考查對(duì)某品牌牙膏中碳酸鈣含量進(jìn)行探究。