13.
碳酸鈣可用于預(yù)防和治療鈣缺乏癥.某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)要測定一種鈣片中碳酸鈣的含量.
【查閱資料】獲得的資料有:
(1)補(bǔ)鈣劑中常加入糖類、維生素D等改善口感或增強(qiáng)藥效.這些物質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體,高溫灼燒時(shí)會燃燒或分解.
(2)碳酸鈣高溫灼燒分解生成氧化鈣和二氧化碳.
(3)常見的碳酸鈣含量測定方法:將碳酸鈣粉碎,加入已知濃度的過量鹽酸充分反應(yīng),然后測剩余鹽酸的量,根據(jù)消耗鹽酸的量最終求得碳酸鈣的含量.
(4)澄清石灰水中的Ca(OH)
2含量很少,100g澄清石灰水中最多含0.15g Ca(OH)
2.
【方案設(shè)計(jì)和實(shí)施】根據(jù)資料和已學(xué)知識,該小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下兩種方案進(jìn)行測定.
方案1:根據(jù)下圖所示裝置實(shí)驗(yàn).
(1)錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO
3+2HCl═CaCl
2+H
2O+CO
2↑.
(2)長頸漏斗下部插入液面下的目的是防止CO
2氣體逸出.
(3)加入藥品前,檢驗(yàn)該裝置氣密性的方法是夾住膠管(堵住導(dǎo)管出口),從長頸漏斗加水至長頸漏斗中液面高于錐形瓶內(nèi)液面,若一段時(shí)間不下降,則證明該裝置氣密性良好.
(4)記錄數(shù)據(jù)如下:
鈣片質(zhì)量 | 空洗氣瓶質(zhì)量 | 澄清石灰水的質(zhì)量 | 反應(yīng)后洗氣瓶及瓶內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量 |
25g | 100g | 200g | 300.4g |
方案2:將鈣片粉碎,加入足量的稀鹽酸充分反應(yīng),根據(jù)放出氣體的量計(jì)算碳酸鈣的含量.記錄數(shù)據(jù)如下(空燒杯質(zhì)量為100g,加入鈣片質(zhì)量為25g):
加入稀鹽酸的質(zhì)量 | 100g | 200g | 300g | 400g |
充分反應(yīng)后燒杯及杯內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量 | 222.8g | 320.6g | 418.4g | 518.4g |
【分析和評價(jià)】
(1)方案1和方案2中合理的是方案2,原因是澄清石灰水中的Ca(OH)
2含量很少(不足),吸收的二氧化碳量很少.
(2)該小組同學(xué)沒有使用碳酸鈣高溫灼燒分解的方法(實(shí)驗(yàn)室可以進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)),原因是加入的糖類、維生素D等物質(zhì)高溫灼燒時(shí)會燃燒或分解,導(dǎo)致最終的數(shù)據(jù)偏大.
(3)要使用【查閱資料】(3)中介紹的方法,還需要學(xué)習(xí)的是如何測定未知濃度(剩余)鹽酸的量.
【結(jié)論】經(jīng)過計(jì)算,該鈣片中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是60%.