Question

【題目】牙膏中常用碳酸鈣、二氧化硅等物質作為摩擦劑。某同學對牙膏中摩擦劑碳酸鈣的含量進行探究。

（實驗原理）測定C裝置中生成的BaCO 3 沉淀的質量，通過計算確定牙膏中CaCO3的質量分數。

（查閱資料）CO2＋Ba(OH)2＝BaCO3↓＋H2O，牙膏中其他成分遇到鹽酸時無氣體產生。

（實驗裝置）

根據探究過程回答下列問題：

（1）裝置A中氫氧化鈉溶液的作用是_____。若沒有A裝置，直接通入空氣，則測得CaCO3的質量分數_____（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。裝置B中發生反應的化學方程式為_____。

（2）實驗過程中需持續緩緩通入空氣，其作用有：①攪拌B、C 中的反應物，使其充分反應；②_____。

（3）從C中過濾出BaCO3沉淀，所需的玻璃儀器有燒杯、_____和玻璃棒。

（4）只要測定裝置C在吸收CO2前后的質量差，同樣可以確定碳酸鈣的質量分數。實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高，分析的原因是_______。

（5）為提高測定準確度，應采取必要措施，其中能達到目的的是____（填序號）。

①在加入鹽酸之前，排凈裝置內的CO2氣體

②放慢滴加鹽酸的速度

③在A～B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置

④在B～C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置

（6）實驗中準確稱取三份牙膏樣品，每份4.0g，進行三次測定，測得生成BaCO3的平均質量為1.97g。則樣品中CaCO3的質量分數為_____。

Answer 1

【答案】吸收空氣中的二氧化碳，防干擾實驗 偏大 CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑ 使生成的二氧化碳完全被氫氧化鋇溶液吸收 漏斗 因為鹽酸易揮發，揮發出的氯化氫氣體能被氫氧化鋇溶液吸收 ① 25%

【解析】

（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，裝置A中氫氧化鈉溶液的作用是吸收空氣中的二氧化碳，防干擾實驗。若沒有A裝置，空氣中的二氧化碳參與反應，則測得CaCO3的質量分數偏大。裝置B中是牙膏的主要成分碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，其化學方程式為CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑。

（2）實驗過程中需持續緩緩通入空氣，其作用有：①攪拌B、C 中的反應物，使其充分反應；②使生成的二氧化碳完全被氫氧化鋇溶液吸收。

（3）從C中過濾出BaCO3沉淀，過濾需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒。

（4）測定裝置C在吸收CO2前后的質量差，可以確定碳酸鈣的質量分數。實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高，原因是因為鹽酸具有揮發性，揮發出的氯化氫氣體也可以與氫氧化鋇溶液發生反應，使裝置C吸收的質量偏大，會使測定的結果明顯偏高。

（5）①在加入鹽酸之前，排凈裝置內的CO2氣體，可以提高測定準確度；

②放慢滴加鹽酸的速度，與CO2氣體的量無關，不可以提高測定準確度；

③在A～B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置，與CO2氣體的量無關，不可以提高測定準確度；

④在B～C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，可以除去揮發出來的HCl氣體，但除雜過程中碳酸氫鈉和氯化氫反應會生成CO2氣體，不可以提高測定準確度。

故填①。

（6）解：設參加反應的CO2氣體的質量為x

x=0.44g

設樣品中碳酸鈣的質量為y

y=1g

樣品中CaCO3的質量分數為

故答案：25%。