Question

6．在實驗研究中，同學們對牙膏的成分和性質進行如下探究．
（1）小紅測定三種牙膏的pH．
甲：pH=8.5   乙：pH=7.0   丙：pH=6.5
能緩解牙齒酸痛的堿性牙膏是甲（填甲、乙或丙）．
（2）小朋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；
②牙膏中其它成分遇到鹽酸時無氣體產生．
【實驗分析】根據(jù)以上資料，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；
②裝置C中觀察到的現(xiàn)象是有沉淀產生；
③實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣，其作用排出B裝置中反應產生的二氧化碳氣體，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，其中氧化鈣與水反應的化學方程式為CaO+H₂O═Ca（OH）₂．
【定量計算】小朋稱取10.0g牙膏樣品，加入40g稀鹽酸，恰好完全反應，裝置C中生成沉淀的質量為1.97g．計算樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)．
【反思與評價】有人認為不必測定C中沉淀的質量，只要測定裝置C在反應前后的質量差，同樣可以確定碳酸鈣的質量分數(shù)．實驗證明按此方法測定的結果偏高（偏高、不變或偏低），原因可能是吸收水蒸氣或氯化氫氣體．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溶液pH大于7時，顯堿性，等于7時顯中性，小于7時顯酸性進行分析；
（2）【實驗分析】①根據(jù)氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳氣體進行分析；
②根據(jù)二氧化碳和氫氧化鋇反應生成碳酸鋇白色沉淀和水進行分析；
③為了使反應產生的二氧化碳全部被氫氧化鋇溶液吸收，應該持續(xù)緩緩通入空氣；
④根據(jù)氧化鈣能和水反應生成氫氧化鈣進行分析；
【定量計算】根據(jù)質量守恒定律計算生成的二氧化碳的質量，然后依據(jù)化學方程式計算參加反應的碳酸鈣的質量，進而計算碳酸鈣的質量分數(shù)；
【反思與評價】根據(jù)氫氧化鋇會與氯化氫反應進行分析．

解答 解：（1）因為甲牙膏的pH大于7，顯堿性，因此能緩解牙齒酸痛的堿性牙膏是甲；
（2）【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；
②C中觀察到有沉淀產生，反應的化學方程式為：CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O；
③實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣，其作用是使反應產生的二氧化碳全部被氫氧化鋇溶液吸收；
④氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，化學方程式為：CaO+H₂O═Ca（OH）₂；
【定量計算】設牙膏樣品中碳酸鈣質量為x
CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O，CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
通過化學方程式可以看出
BaCO₃------CaCO₃，
197         100
1.97g         x
  $\frac{197}{1.97g}$=$\frac{100}{x}$
  x=1g
樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為：$\frac{1g}{10g}$×100%=10%
答：樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為10%．
【反思與評價】實驗證明按此方法測定的結果偏高，原因可能是：吸收水蒸氣或氯化氫氣體．
故答案為：（1）甲；
（2）【實驗分析】①吸收空氣中的二氧化碳；
②產生白色沉淀；
③使產生的二氧化碳氣體完全被C中的氫氧化鋇溶液吸收；
④CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
【定量計算】樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為10%；
【數(shù)據(jù)分析】偏高，吸收水蒸氣或氯化氫氣體．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．