Question

【題目】牙膏是生活中常見的物質(zhì)，其配料成分有摩擦劑、增稠劑、發(fā)泡劑等，其中摩擦劑的類型很多，如CaCO3、Al(OH)3、SiO2等。我校化學興趣小組想探究牙膏摩擦劑的成分。

【提出問題1】某品牌牙膏中是否含有CaCO3？

【查閱資料】二氧化硅不與稀鹽酸反應；堿石灰由生石灰和氫氧化鈉組成；氫氧化鋇和氫氧化鈣化學性質(zhì)相似，也能與二氧化碳反應生成白色BaCO3沉淀和水。

【實驗方案】取少量牙膏于試管中，加入過量稀鹽酸，出現(xiàn)氣泡，將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，證明摩擦劑中含有 （填離子符號）。

【提出問題2】該牙膏中CaCO3的質(zhì)量分數(shù)是多少？

【實驗裝置】（不考慮裝置內(nèi)原有空氣對實驗的影響）

【實驗步驟】

（1）按上圖連接好裝置后，發(fā)現(xiàn)一處明顯的錯誤，改正為 ；

（2）重新連接好裝置，并 ；

（3）在B裝置中加入牙膏樣品8.00g；

（4）關閉K1，打開K2，向牙膏樣品中滴入10%的鹽酸，至 ，停止滴加鹽酸；

（5） ，至C中不再產(chǎn)生沉淀；

（6）將C裝置中的固液混合物過濾、 、烘干后稱量其質(zhì)量；

（7）重復實驗。

（已知此品牌牙膏中的摩擦劑為碳酸鈣，且其他成分不和鹽酸反應，裝置內(nèi)試劑均足量。）

【實驗數(shù)據(jù)】重復實驗，3次數(shù)據(jù)記錄如下：

實驗次數(shù)	實驗1	實驗2	實驗3
C裝置中沉淀質(zhì)量（g）	3.93	3.94	3.95

【實驗分析及數(shù)據(jù)處理】

（1）上述數(shù)據(jù)能否由托盤天平測得？ 。（填“能”或“不能”）

（2）若沒有A裝置，則測定結(jié)果將 。（填“偏大”、“偏小”或“不變”）

（3）D裝置的作用是 。

（4）據(jù)上表數(shù)據(jù)，計算該牙膏樣品中CaCO3的質(zhì)量分數(shù)？（寫出計算過程，3分）

【實驗反思】

（1）重復實驗，取平均值的意義在于 。

（2）下列各項措施中，能提高測定準確度的是 （填序號）。

A．在裝置A、B之間增加盛有濃硫酸的洗氣瓶

B．在裝置B、C之間增加盛有飽和碳酸氫鈉的洗氣瓶

C．緩緩滴加稀鹽酸

Answer 1

【答案】【實驗方案】CO32-

【實驗步驟】（1）C裝置中進氣管伸入液面以下，出氣管稍露出橡皮塞即可 （2）檢查裝置的氣密性（4）不再有氣泡產(chǎn)生 （5）打開K1，關閉K2，緩緩鼓入一段時間空氣 （6）洗滌

【實驗分析及數(shù)據(jù)處理】（1）不能 （2）偏大 （3）防止空氣中的二氧化碳被C裝置吸收，影響實驗測量結(jié)果（4）25%

【實驗反思】（1）減小誤差 （2） c

【解析】

試題分析：取少量牙膏于試管中，加入過量稀鹽酸，出現(xiàn)氣泡，將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，說明過程中產(chǎn)生二氧化碳，因此證明摩擦劑中含有CO32-；上圖連接好裝置后，發(fā)現(xiàn)一處明顯的錯誤，改正為C裝置中進氣管伸入液面以下，防止氣體逸出，出氣管稍露出橡皮塞即可可以便于導氣；重新連接好裝置，并檢查裝置的氣密性；關閉K1，打開K2，向牙膏樣品中滴入10%的鹽酸，至不再有氣泡產(chǎn)生，停止滴加鹽酸；打開K1，關閉K2，緩緩鼓入一段時間空氣，至C中不再產(chǎn)生沉淀；將C裝置中的固液混合物過濾、洗滌、烘干后稱量其質(zhì)量，上述數(shù)據(jù)不能否由托盤天平測得，因為天平只能準確到0.1克，若沒有A裝置，則測定結(jié)果將偏大，因為空氣中會有二氧化碳干擾，D裝置的作用是防止空氣中的二氧化碳被C裝置吸收，影響實驗測量結(jié)果，解：設樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x

CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑

Ba（OH）2+CO2═BaCO3↓+H2O

BaCO3~ CaCO3

197 100

3.94g x

197/100=3.94g/x解得x=2g

則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=2g/8g=25%

重復實驗，取平均值的意義在于減小誤差，各項措施中，能提高測定準確度的是：緩緩滴加稀鹽酸，便于完全反應。