Question

5．在實驗研究中，同學(xué)們對某品牌牙膏中的摩擦劑成分及其含量進行測定．
【查閱資料】①該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其它成分遇到鹽酸時無氣體產(chǎn)生．
②飽和碳酸氫鈉溶液不吸收二氧化碳氣體；
③碳酸氫鈉可與鹽酸反應(yīng)：NaHCO₃+HCl→NaCl+H₂O+CO₂↑
根據(jù)以上資料，設(shè)計下列實驗：
【實驗分析】用如圖所示裝置測定牙膏樣品中碳酸鈣的含量．
①裝置A中氫氧化鈉溶液的作用是吸收空氣中的二氧化碳氣體．

②C中觀察到有沉淀產(chǎn)生，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O．
③實驗過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝�，其作用：排出B裝置中反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳氣體，使其被C裝置中的溶液充分吸收．
④裝置D中堿石灰用于吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，其中氧化鈣吸收水反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO+H₂O═Ca（OH）₂．
【解釋與結(jié)論】實驗測得如下數(shù)據(jù)：

實驗次數(shù)	樣品質(zhì)量（g）	所用鹽酸質(zhì)量（g）	所得沉淀質(zhì)量（g）
第一次	6.8	40.0	1.62
第二次	6.8	40.0	1.66
第三次	6.8	40.0	1.65

欲計算樣品中碳酸鈣的含量，應(yīng)選擇的數(shù)據(jù)是三組數(shù)據(jù)的平均值．
【反思與評價】①有人認(rèn)為不必測定C中沉淀的質(zhì)量，只要測定裝置C在吸收CO₂前后的質(zhì)量差，同樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．實驗證明按此方法測定的結(jié)果偏高，原因可能是吸收了鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體和帶出來的水蒸氣．
②有同學(xué)設(shè)計出提高測定準(zhǔn)確度的方法．下列各項措施中，不合理的ⅡⅢ（填序號）．
Ⅰ．在加入鹽酸之前，排凈裝置內(nèi)含有的CO₂氣體
Ⅱ．把鹽酸換成稀硫酸
Ⅲ．在B-C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置．

Answer 1

分析 【實驗分析】
①氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳氣體；
②二氧化碳和氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇白色沉淀和水；
③為了使反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳全部被氫氧化鋇溶液吸收，應(yīng)該持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝猓?br />④氧化鈣能和水反應(yīng)生成氫氧化鈣
【解釋與結(jié)論】每次實驗數(shù)據(jù)不一致，取平均值計算能使結(jié)果更準(zhǔn)確；
【反思與評價】
（1）鹽酸易揮發(fā)，鹽酸能和氫氧化鋇反應(yīng)生成氯化鋇和水；
（2）反應(yīng)前裝置中的二氧化碳會影響實驗結(jié)果；
因為是根據(jù)生成碳酸鋇的質(zhì)量進行計算，所以氯化氫氣體、水蒸氣不能影響計算結(jié)果．

解答 解：【實驗分析】
①該裝置中氫氧化鈉溶液的作用是吸收空氣中的二氧化碳．
故填：吸收空氣中的二氧化碳．
②C中觀察到有沉淀產(chǎn)生，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O．
故填：CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O．
③實驗過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝�，其作用是使反�?yīng)產(chǎn)生的二氧化碳全部被氫氧化鋇溶液吸收．
故填：使反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳全部被氫氧化鋇溶液吸收．
④氧化鈣和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaO+H₂O═Ca（OH）₂．
【解釋與結(jié)論】
欲計算樣品中碳酸鈣的含量，應(yīng)選擇的數(shù)據(jù)是三組數(shù)據(jù)的平均值．
故填：三組數(shù)據(jù)的平均值．
【反思與評價】
（1）因為鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)出的氯化氫氣體能被氫氧化鋇溶液吸收，如果根據(jù)測定裝置C在吸收CO₂前后的質(zhì)量差來確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，會使測定的結(jié)果明顯偏高．
故填：氫氧化鋇溶液吸收了揮發(fā)出的氯化氫氣體．
（2）
Ⅰ．在加入鹽酸之前，排凈裝置內(nèi)的CO₂氣體，可以提高測定準(zhǔn)確度；
Ⅱ．稀硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成微溶性的硫酸鈣，阻礙反應(yīng)的進行，不能提高測定準(zhǔn)確度；
Ⅲ．在B-C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，不能提高測定準(zhǔn)確度．
答案：
【設(shè)計實驗】
①吸收空氣中的二氧化碳氣體
②CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O
③排出B裝置中反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳氣體，使其被C裝置中的溶液充分吸收；
④CaO+H₂O═Ca（OH）₂；
【解釋與結(jié)論】：驗數(shù)據(jù)的平均值 
【反思與評價】
①吸收了鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體和帶出來的水蒸氣；
②Ⅱ、Ⅲ

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．