Question

18．牙膏是生活中常見(jiàn)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(lèi)型有很多，如CaCO₃、Al（OH）₃、SiO₂或這些物質(zhì)的混合物．我校興趣小組想研究牙膏摩擦劑的成分．
【提出問(wèn)題】該牙膏中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
【查閱資料】
（1）氫氧化鋇、氫氧化鈉有和氫氧化鈣相似的化學(xué)性質(zhì)，能吸收二氧化碳生成碳酸鋇沉淀和碳酸鈉．
（2）堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的固體混合物，能較好的吸收二氧化碳和水．
（3）濃硫酸具有較強(qiáng)的吸水性，可作為氣體的干燥劑．鹽酸是氯化氫氣體溶于水得到的溶液，具有揮發(fā)性．碳酸氫鈉可以和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w．
【實(shí)驗(yàn)裝置】如圖所示
【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）按上圖連接好裝置后，發(fā)現(xiàn)一處明顯的錯(cuò)誤，改正為C裝置中左邊導(dǎo)管伸入液面以下，右邊導(dǎo)管剛露出橡皮塞；
（2）重新連接好裝置，并檢查裝置的氣密性；
（3）在B裝置中加入牙膏樣品8.00g；
（4）關(guān)閉K₁，打開(kāi)K₂，向牙膏樣品中滴入10%的稀鹽酸，至不產(chǎn)生氣泡，停止滴加稀鹽酸；
（5）關(guān)閉K₂，打開(kāi)K₁，緩慢地通入空氣至C中不再產(chǎn)生沉淀；
（6）將C裝置中的固液混合物過(guò)濾、洗滌、烘干后稱(chēng)量其質(zhì)量；
（7）重復(fù)實(shí)驗(yàn)．（已知此品牌牙膏中的摩擦劑為碳酸鈣，其他成分不和鹽酸反應(yīng)，裝置內(nèi)試劑均足量．）
【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】重復(fù)實(shí)驗(yàn)，3次數(shù)據(jù)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	實(shí)驗(yàn)1	實(shí)驗(yàn)2	實(shí)驗(yàn)3
C裝置中沉淀質(zhì)量（g）	3.93	3.94	3.95

【實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理】
（1）三次實(shí)驗(yàn)取平均值的意義是減小誤差．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟（5）中緩慢通空氣的目的是使生成的氣體吸收完全．
（3）若沒(méi)有A裝置，則測(cè)定結(jié)果將偏大．（填“偏大”、“偏小”或“不變”）
（4）D裝置的作用是防止空氣中氣體的干擾．
（5）據(jù)上表數(shù)據(jù)，計(jì)算該牙膏樣品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程：25%
【實(shí)驗(yàn)反思】
下列各項(xiàng)措施中，能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是c（填序號(hào)）．
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

分析 【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）根據(jù)C中吸收二氧化碳?xì)怏w的裝置中的導(dǎo)管應(yīng)該長(zhǎng)進(jìn)短出進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)，需要檢驗(yàn)裝置氣密性進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳進(jìn)行分析；
（6）根據(jù)將C裝置中的固液混合物過(guò)濾、洗滌、烘干后稱(chēng)量其質(zhì)量進(jìn)行分析；
【實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理】（1）根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)取平均值的意義是減小實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟（5）中緩慢通空氣的目的是使生成的氣體吸收完全進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)空氣中含有二氧化碳，氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)空氣中含有二氧化碳進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)二氧化碳和氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和水進(jìn)行分析；
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)濃硫酸能夠吸收水蒸氣，碳酸氫鈉能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳進(jìn)行分析．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）按圖連接好裝置后，發(fā)現(xiàn)一處明顯的錯(cuò)誤，錯(cuò)誤是C裝置中的導(dǎo)管短進(jìn)長(zhǎng)出，應(yīng)該改正為C裝置中左邊導(dǎo)管伸入液面以下，右邊導(dǎo)管剛露出橡皮塞；
（2）實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)，需要檢驗(yàn)裝置氣密性，所以重新連接好裝置，并檢查裝置的氣密性；
（4）關(guān)閉K₁，打開(kāi)K₂，向牙膏樣品中滴入10%的鹽酸，至不產(chǎn)生氣泡，停止滴加鹽酸；
（5）關(guān)閉K₂，打開(kāi)K₁，緩緩?fù)ㄈ肟諝�，至C中不再產(chǎn)生沉淀；
（6）將C裝置中的固液混合物過(guò)濾、洗滌、烘干后稱(chēng)量其質(zhì)量；
【實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理】
（1）三次實(shí)驗(yàn)取平均值的意義是減小實(shí)驗(yàn)誤差；
（2）實(shí)驗(yàn)步驟（5）中緩慢通空氣的目的是使生成的氣體吸收完全；
（3）若沒(méi)有A裝置，空氣中的二氧化碳會(huì)進(jìn)入C裝置中，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大；
（4）空氣中含有二氧化碳，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生影響，所以D裝置的作用是：防止空氣中氣體的干擾；
（3）設(shè)該牙膏樣品中CaCO₃的質(zhì)量為x，
由CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃↓+H₂O可知，CaCO₃～BaCO₃↓，
反應(yīng)生成碳酸鋇質(zhì)量為：（3.93g+3.94g+3.95g）÷3=3.94g，
CaCO₃～BaCO₃↓，
100          197
 x            3.94g
$\frac{100}{x}$=$\frac{197}{3.94g}$
x=2.00g
該牙膏樣品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{2g}{8g}$×100%=25%；
【實(shí)驗(yàn)反思】
a．因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)測(cè)定反應(yīng)生成測(cè)定碳酸鋇的質(zhì)量來(lái)進(jìn)一步計(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，與水蒸氣是否進(jìn)入C中無(wú)關(guān)，因此在裝置A、B之間增加盛有濃硫酸的洗氣瓶，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度；
b．在裝置B、C之間增加盛有飽和碳酸氫鈉的洗氣瓶時(shí)，揮發(fā)出的稀鹽酸能和碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大，因此在裝置B、C之間增加盛有飽和碳酸氫鈉的洗氣瓶會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大；
c．緩緩滴加稀鹽酸時(shí)，能使反應(yīng)生成的二氧化碳完全被氫氧化鋇溶液吸收，能提高測(cè)定準(zhǔn)確度．
故選：c．
故答案為：實(shí)驗(yàn)步驟（1）將C中左側(cè)導(dǎo)管浸入液面下，右側(cè)導(dǎo)管露出橡皮塞少許；
（2）檢查裝置氣密性；
（4）無(wú)氣體產(chǎn)生；
（6）洗滌；
實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理（1）減小誤差；
（2）使生成的氣體吸收完全；
（3）偏大；
（4）防止空氣中氣體的干擾；
（5）25%；
實(shí)驗(yàn)反思：C．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．