Question

【題目】化學興趣小組對某品牌牙膏中碳酸鈣含量進行以下探究。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無氣體生成。

方案設計：

利用上圖所示裝置實驗，充分反應后，測定C生成的BaCO3沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。

(1)方案評價：小組同學認為該裝置還需要進一步完善，將裝置C中的長導管下方增加一個帶孔球泡，可以__________________________________；應該在C裝置后增加一個裝置。你認為增加的裝置是_____________(選填D或E)，其目的是_____________________________。

(2)實驗步驟：①首先檢查裝置氣密性；②打開止水夾，緩緩通入一段時間空氣；③關閉止水夾，打開分液漏斗活塞；④再次打開止水夾，緩緩通入一段時間空氣；⑤過濾出沉淀，進行適當?shù)奶幚砗蠓Q量其質(zhì)量。

實驗過程中，C裝置應該在實驗步驟________后(填序號)與B裝置連接，否則實驗結果A(填“偏大”或“偏小”)。B中至少發(fā)生___________個反應。

(3)數(shù)據(jù)分析：同學們分四組準確稱取四份樣品，每份均為16.00g，按照上述實驗步驟分別進行實驗，得到了如下的實驗數(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

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

A.實驗結束后通入空氣的時間不夠長，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)實驗結論：根據(jù)另外三組同學的BaCO3平均質(zhì)量，計算出收集到的二氧化碳質(zhì)量為______g。由此計算該樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為________________。

(5)實驗反思：實驗后，有同學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)量分數(shù)。大家討論后認為還是用氫氧化鋇溶液好，理由是________________(答1點即可)。

Answer 1

【答案】 增大CO2的吸收率 E 防止空氣中的二氧化碳進入C裝置影響實驗測定 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無氣體生成。方案設計：(1)方案評價：小組同學認為該裝置還需要進一步完善，將裝置C中的長導管下方增加一個帶孔球泡，可以增大CO2的吸收率 ；應該在C裝置后增加一個裝置。增加的裝置是E，其目的是防止空氣中的二氧化碳進入C裝置影響實驗測定。(2)實驗步驟：實驗過程中，C裝置應該在實驗步驟②后與B裝置連接，否則實驗結果A偏大。B中至少發(fā)生2個反應。(3)數(shù)據(jù)分析：大家認為第四組同學的數(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)實驗結論：根據(jù)另外三組同學的BaCO3平均質(zhì)量為7.88g，計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)量分數(shù)為∶CaCO3→CO2 , ＝ ，x＝4.0g

×100％＝25% .

(5)實驗反思：實驗后，有同學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)量分數(shù)。大家討論后認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，配制溶液的濃度遠大于氫氧化鈣溶液的濃度，更利于完全吸收二氧化碳.

點睛∶本題主要考查對某品牌牙膏中碳酸鈣含量進行探究。