Question

閱讀下列材料，完成下列探究：
珍珠約含92%的CaCO₃、4%的蛋白質（氨基酸）以及水等其他物質．以珍珠磨成的珍珠粉具有安神、美容等醫用價值．央視《每周質量報告》曾揭露現今市場上存在大量以蚌殼粉冒充的珍珠粉（用氫氧化鈉溶液去除蚌殼表面的有機物，用雙氧水去除表面的黑色素等，然后磨成粉即可）．某研究性學習小組對本地的一種市售珍珠粉進行了以下探究．
探究一：該珍珠粉的主要成分（溫馨提示：氨基酸遇到濃硝酸并加熱會呈現黃色或黑色  ）

序號	實驗內容	實驗現象	實驗結論
①	取少量樣品于燒杯中，滴加稀鹽酸	有大量氣泡生成	本格不填
②	用鉑絲蘸取①中溶液，在酒精燈上灼燒	火焰為磚紅色	溶液中含有鈣離子
③	另取少量樣品于燒杯中，加水充分溶解，滴加 碘水或碘酒	無藍色出現	樣品中不含有淀粉
④	另取少量樣品于燒杯中，加水溶解，靜置、過濾，在濾液中加入適量濃硝酸，加熱至沸	產生黃色固體	樣品中含蛋白粉 （氨基酸）

（1）小名認為根據實驗①、②可以推斷樣品中一定含有碳酸鈣，小星不同意其觀點．為了確認樣品中含有碳酸鈣，他需要補充完成的實驗是（寫出實驗方法與現象）：

將①生成的氣體通入盛有澄清石灰水的試管中，變渾濁則證明是含有碳酸鈣

；
（2）根據上述實驗，可以判斷該珍珠粉為

真

（填“真”或“假”）．
探究二：該珍珠粉中碳酸鈣含量的測定
【方法1】小王用如圖1所示裝置測定該珍珠粉中碳酸鈣的含量．實驗方案如下：

（1）檢查裝置氣密性：按圖連接裝好置后，將注射器活塞（不考慮活塞的摩擦和自重，下同）從刻度1mL處向上拉至刻度20mL處，

松開注射器活塞，活塞重新回到1刻度處

（填操作和現象），則氣密性良好．
（2）在錐形瓶內裝入0.4g上述珍珠粉樣品，注射器內吸入12mL的稀鹽酸，再次連接裝置．
（3）用力向錐形瓶內注入所有稀鹽酸，并晃動錐形瓶．當沒有氣泡產生后，記錄注射器刻度為92mL．
（4）數據處理：該實驗過程中產生CO₂的體積為

80

mL，再根據CO₂的密度（約2g/L）計算出其質量，計算出碳酸鈣的質量，從而計算該珍珠粉中碳酸鈣的含量．
【方法2】同組的小明同學另外設計了一套裝置，如圖2．實驗方案如下：
（1）檢查裝置氣密性；
（2）在右圖Y形裝置左管內裝入1.1g上述珍珠粉樣品，右管內倒入一定量的稀鹽酸，針筒（規格為250mL）活塞推到底部，再次連接裝置．
（3）設法使左右兩管內的藥品混合，反應結束后讀取針筒讀數為220mL．
（4）數據處理：請計算該珍珠粉中碳酸鈣的質量分數．（寫出計算過程，最終結果保留小數點后1位．

根據注射器讀數為220mL，則生成的二氧化碳的質量=0.22L×2g/L=0.44g
設珍珠粉中碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
10044
x 0.44g

100

x

=

44

0.44g

x=1g
則該珍珠粉中碳酸鈣的質量分數

1g

1.1g

×100%≈90.9%
答：珍珠粉中碳酸鈣的質量分數是90.9%

【實驗反思】
（1）考慮針筒的因素，上述兩個實驗方案對珍珠粉的用量多少必須作要求嗎？為什么？

如果珍珠粉用量太大，生成的氣體超過針筒的容量限制，無法測量生成二氧化碳的體積

．
（2）【方法2】中第（3）步如何實現兩種藥品的混合？

將Y形裝置向左傾斜，直至使稀鹽酸流入左邊管內與珍珠粉充分接觸

．
（3）小明設計的裝置與小王比，有何優點？

不需要考慮加入的鹽酸對測量氣體體積的影響（或酸與珍珠粉混合時不會出現沖塞現象或方法1加入鹽酸時可能會了出現沖塞現象）

（寫出1點即可）．

Answer 1

分析：探究一：根據實驗結論：樣品中不含淀粉及淀粉遇碘變藍分析解答；并根據氨基酸遇到濃硝酸并加熱會呈現黃色或黑色進行分析；
（1）根據碳酸根離子的檢驗方法進行分析；
（2）根據實驗現象和結論分析其真假；
探究二：【方法1】（1）若裝置氣密性良好，則內外氣壓相等，將注射器活塞拉上再松開的時候，活塞會重新回到原來的位置；
（2）根據題意：產生二氧化碳氣體的體積是：92mL-12mL=80mL；
【方法2】（4）據m=ρv計算出二氧化碳的質量，結合方程式可以計算出樣品中碳酸鈣的質量，進而計算出其質量分數；
【實驗反思】
（1）如果產生的二氧化碳的體積超過了注射器的測量范圍，則無法進行測定，故樣品的質量需要控制，據此解答即可；
（2）根據Y形管的特點，可將Y形裝置向左傾斜，直至使稀鹽酸流入左邊管內與珍珠粉充分接觸；
（3）根據二者設計的裝置特點、所用注射器規格等進行分析解答．

解答：解：探究一：③根據實驗現象“無藍色出現”，實驗結論“樣品中不含有淀粉”，再結合淀粉的特性（碘遇淀粉變藍），可知向溶液中滴加的是碘水或碘酒；
④由于氨基酸遇濃硝酸會發生硝化反應而變黃色，故根據實驗結論“樣品中含蛋白粉（氨基酸）”，可知向濾液中加入適量濃硝酸，加熱至沸時，溶液中有黃色固體生成；
（1）因為有氣泡產生不一定是二氧化碳，故不能確定碳酸鹽，所以要將①生成的氣體通入盛有澄清石灰水的試管中，若石灰水變渾濁，則可證明含有碳酸鈣；
（2）根據上面的分析可知，由于樣品中含蛋白粉（氨基酸），故知該珍珠粉為真珍珠粉；
探究二：【方法1】（1）若裝置氣密性良好，則當將注射器活塞拉上再松開的時候，在大氣壓的作用下，活塞會重新回到原來的位置；
（4）根據題意，該實驗過程中產生CO₂的體積=92mL-12mL=80mL；
【方法2】（4）根據注射器讀數為220mL，則生成的二氧化碳的質量=0.22L×2g/L=0.44g
設珍珠粉中碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                 44
x                   0.44g

100

x

=

44

0.44g

   x=1g
則該珍珠粉中碳酸鈣的質量分數

1g

1.1g

×100%≈90.9%
答：珍珠粉中碳酸鈣的質量分數是90.9%；
【實驗反思】
（1）如果珍珠粉用量太大，生成的氣體的量會超過針筒的容量限制，則無法測量生成二氧化碳的體積；
（2）將Y形裝置向左傾斜，直至使稀鹽酸流入左邊管內與珍珠粉充分接觸即可；
（3）通過（1）（2）可知：小明設計的裝置與小王比，不需要考慮加入的鹽酸對測量氣體體積的影響，酸與珍珠粉混合時不會出現沖塞現象，方法1加入鹽酸時若量較多可能出現沖塞現象；
故答案為：
探究一：③碘水或碘酒；    ④產生黃色固體；
（1）將①生成的氣體通入盛有澄清石灰水的試管中，變渾濁則證明是含有碳酸鈣；
（2）真；
探究二：【方法1】（1）松開注射器活塞，活塞重新回到1刻度處；   （4）80；
【方法2】（4）根據注射器讀數為220mL，則生成的二氧化碳的質量=0.22L×2g/L=0.44g
設珍珠粉中碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                 44
x                   0.44g

100

x

=

44

0.44g

   x=1g
則該珍珠粉中碳酸鈣的質量分數

1g

1.1g

×100%≈90.9%
【實驗反思】
（1）如果珍珠粉用量太大，生成的氣體超過針筒的容量限制，無法測量生成二氧化碳的體積；
（2）將Y形裝置向左傾斜，直至使稀鹽酸流入左邊管內與珍珠粉充分接觸；
（3）不需要考慮加入的鹽酸對測量氣體體積的影響（或酸與珍珠粉混合時不會出現沖塞現象或方法1加入鹽酸時可能會了出現沖塞現象）．

點評：對于驗證型實驗探究，要熟記物質的性質或變化規律，根據給出的實驗設計方案，進行實驗、分析和探究，并通過觀察、記錄和分析的實驗現象，來驗證該物質的性質或變化規律等．