Question

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，其中摩擦劑的類型有很多，如CaCO₃、Al（OH）₃、SiO₂或這些物質(zhì)的混合物．某校化學(xué)興趣小組同學(xué)想研究牙膏摩擦劑的成分．
實(shí)驗(yàn)探究一：某品牌牙膏中是否含有CaCO₃？
【查閱資料】二氧化硅（SiO₂）不與稀鹽酸反應(yīng)．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取少量樣品于試管中，滴加	①	該牙膏樣品中含有CaCO3．
②將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水	②

實(shí)驗(yàn)探究二：該牙膏中CaCO₃的含量是多少？
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】利用下圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，測(cè)定裝置D增加的質(zhì)量，以計(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

【查閱資料】濃硫酸具有很強(qiáng)的吸水性；堿石灰常用于吸收水蒸氣和二氧化碳．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】①如圖所示連接好裝置，并檢查裝置的氣密性；
②準(zhǔn)確稱取牙膏樣品的質(zhì)量，并在各儀器中加入相應(yīng)試劑，稱量裝置D的質(zhì)量；
③打開彈簧夾甲，緩緩?fù)ㄈ胍欢�量的空氣，然后接上裝置D和E；
④打開B的分液漏斗滴加稀鹽酸反應(yīng)，同時(shí)再次持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝猓?br />⑤待B中不再產(chǎn)生氣體后停止滴加稀鹽酸；
⑥再次稱量裝置D的質(zhì)量．
【數(shù)據(jù)處理】
實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取8.00g樣品，進(jìn)行三次測(cè)定，裝置D平均增加的質(zhì)量為0.88g，其增加的質(zhì)量即為反應(yīng)產(chǎn)生的

 

的質(zhì)量，則牙膏樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
【交流與反思】
（1）寫出B中有氣體產(chǎn)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（2）裝置C的作用是吸收

 

．
（3）裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（4）若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒有持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝猓瑒t所測(cè)得的數(shù)值將

 

（選填“偏大”、“不變”或“偏小”，下同），若沒有E裝置，則所測(cè)得的數(shù)值將

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,氣體的凈化（除雜）,證明碳酸鹽,鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：實(shí)驗(yàn)探究一
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】根據(jù)碳酸根離子的檢驗(yàn)方法分析設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)探究二：
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳?xì)怏w分析、計(jì)算．
【交流與反思】
（1）根據(jù)碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)，寫出B中有氣體產(chǎn)生的化學(xué)方程式．
（2）根據(jù)濃硫酸的吸水性分析回答裝置C的作用．
（3）根據(jù)氫氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)，寫出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（4）根據(jù)裝置內(nèi)的二氧化碳未與氫氧化鈉反應(yīng)、空氣中的二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)分析分析對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響．

解答：解：實(shí)驗(yàn)探究一
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】由于碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁．所以，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取少量樣品于試管中，滴加 稀鹽酸	①有氣泡產(chǎn)生	該牙膏樣品中含有CaCO3．
②將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水	②澄清石灰水變渾濁

實(shí)驗(yàn)探究二：
【數(shù)據(jù)處理】
由于氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸鈉和水，所以，裝置D平均增加的質(zhì)量為0.88g，其增加的質(zhì)量即為反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量．
設(shè)牙膏樣品中碳酸鈣的質(zhì)量的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
 x                   0.88g

100

44

=

x

0.88g

   解得：x=2.00g
牙膏樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

2.00g

8g

×100%=25%．
【交流與反思】
（1）在裝置B中碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)有二氧化碳?xì)怏w放出，反應(yīng)的化學(xué)方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）由于濃硫酸具有吸水性，裝置C的作用是吸收氣體中的水蒸氣．
（3）在裝置D中氫氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（4）若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒有持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝猓�裝置內(nèi)的二氧化碳未與氫氧化鈉反應(yīng)，則所測(cè)得的數(shù)值將偏小；若沒有E裝置，空氣中的二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)，則所測(cè)得的數(shù)值將偏大．
故答為：
實(shí)驗(yàn)探究一：
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，澄清石灰水變渾濁；
實(shí)驗(yàn)探究二：
【數(shù)據(jù)處理】二氧化碳，25%；
【交流與反思】
（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，（2）氣體中的水蒸氣，（3）2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O，（4）偏小，偏大．

點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的重要組成部分，正確的實(shí)驗(yàn)操作是得出科學(xué)結(jié)論的前提條件之一，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)，為得出正確的結(jié)論奠定基礎(chǔ)．