Question

某化學興趣小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進行探究，查閱資料如下：
A．該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；
B．牙膏中其它成分遇到鹽酸無氣體生成；
C．堿石灰的主要成分為生石灰和氫氧化鈉固體．
利用如圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進行實驗，充分反應后，測定B中生成的BaCO₃沉淀的質量，以確定碳酸鈣的質量分數．請回答下列問題：
（1）B中反應生成BaCO₃的化學方程式是______．
（2）C裝置的作用是______．
（3）下列各項措施中，不能提高測定準確度的是______（填序號）．
A．在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO₂氣體
B．滴加鹽酸不宜過快
C．在A～B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置
D．在A～B之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置
（4）有同學認為該裝置測定出來的碳酸鈣質量分數會偏低，他的理由是______
______，解決方法是______．
（5）某同學認為不必測定B中生成的BaCO₃質量，將B中的Ba（OH）₂溶液換成濃H₂SO₄，通過測定C裝置反應前后的質量差也可以測定CaCO₃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______．
（6）實驗中準確稱取8.00g樣品三份，進行三次測定，測得BaCO₃平均質量為3.94g．請計算樣品中碳酸鈣的質量分數．（寫出計算過程）

Answer 1

（1）二氧化碳與氫氧化鋇反應生成碳酸鋇與水，反應方程式為CO₂+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+H₂O；
（2）防止影響碳酸鋇質量的測定，故C裝置的作用是吸收空氣中的CO₂；
（3）
A、在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO₂氣體，防止影響碳酸鋇質量的測定，可以提高測定準確度，故a不符合；
B、滴加鹽酸過快CO₂，CO₂來不及被吸收，就排出裝置C，滴加鹽酸不宜過快，使二氧化碳吸收完全，可以提高測定準確度，故b不符合；
C、在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置，吸收水分，不影響CO₂，不能提高提高測定準確度，故c符合；
D、在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置Ba（OH）₂，可以吸收CO₂中的HCl，影響CO₂，不能提高測定準確度，故d符合．
（4）裝置中殘留部分二氧化碳，不能被完全吸收，導致測定的碳酸鋇的質量偏小，持續緩緩通入空氣的作用為：把生成的CO₂氣體全部排入B中，使之完全被Ba（OH）₂溶液吸收．
（5）揮發出的HCl和空氣中的CO₂、水蒸氣等進入裝置C中，被C裝置吸收，導致測定二氧化碳的質量偏大，測定的碳酸鈣的質量偏大，碳酸鈣的質量分數偏高．
（（6）BaCO₃質量為3.94g，則n（BaCO₃）=

3.94g

197g/mol

=0.02mol，則n（CaCO₃）=0.02mol，質量為0.02mol×100g/mol=2g，所以樣品中碳酸鈣的質量分數

2g

8g

×100%=25%．
答案：
（1）CO₂+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+H₂O
（2）吸收空氣中的CO₂　　
（3）CD
（4）產生的CO₂未全部進入B裝置，持續通入除去CO₂的空氣，使生成的氣體被充分吸收
（5）揮發出的HCl和空氣中的CO₂、水蒸氣等被C裝置吸收
（6）25%