Question

2014年3月22日，河南豫西大峽谷兩名“美人魚“邀請民眾簽字保護水質拒絕污染，并贈送五彩水滑石，水滑石的化學式為[Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃]?4H₂O（相對分子質量為602），在醫(yī)藥上，水滑石可以作為抗酸藥，作用于胃和十二指腸潰瘍等，某研究型學習小組要測定一種市售的水滑石藥片中水滑石的質量分數(shù)．
【查閱資料】水滑石與稀硫酸反應的化學方程式；
[Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃?4H₂O+9H₂SO₄═6MgSO₄+Al₂（SO₄）₃+CO₂↑+21H₂O
【設計方案】小明通過水滑石與硫酸反應原理來完成測定，設計了如圖所示的實驗裝置，取10.0g市售的水滑石藥片研磨成粉末，進行實驗；

操作步驟：①連接好裝置，檢查裝置的氣密性；②打開彈簧夾C，在A處緩緩通入一段時間的空氣；③稱量F的質量；④關閉彈簧夾C，慢慢滴加稀硫酸至過量，直至D中無氣泡冒出；⑤打開彈簧夾C，再次緩緩通入一段時間空氣；⑥再次稱量F的質量，得前后兩次質量差為0.44g．
（1）堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉固體的混合物，B裝置中發(fā)生的化學方程式為：

 

；
（2）B、E裝置的作用分別是

 

，若沒有G裝置，則測定的水滑石的質量分數(shù)會

 

（填“偏大”、“偏小”、“不變”），實驗選用稀硫酸而不選用稀鹽酸的理由是

 

；
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，可求得水滑石藥片中水滑石的質量分數(shù)為

 

%．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：（1）氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳氣體，氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；
（2）為了防止空氣中的二氧化碳對實驗的干擾，可以用B裝置除去空氣中的二氧化碳；
為了防止水蒸氣對實驗的干擾，可以用E裝置除去二氧化碳中的水蒸氣；
（3）根據(jù)產生的二氧化碳質量可以計算水滑石的質量，進一步可以計算水滑石藥片中水滑石的質量分數(shù)．

解答：解：（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應的化學方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（2）B、E裝置的作用分別是吸收空氣中的二氧化碳，吸收二氧化碳中的水蒸氣；
如果沒有G裝置，則空氣中的二氧化碳和水蒸氣會進入F裝置中，導致產生的二氧化碳質量偏大，從而導致測定的水滑石的質量分數(shù)偏大；
因為稀鹽酸能夠揮發(fā)出氯化氫氣體，會影響實驗結果，因此實驗中使用稀硫酸而不使用稀鹽酸．
故填：吸收空氣中的二氧化碳；吸收二氧化碳中的水蒸氣；偏大；稀鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體會干擾實驗．
（3）設水滑石的質量為x，
再次稱量F的質量，得前后兩次質量差為0.44g，說明反應生成了0.44g二氧化碳，
Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃?4H₂O+9H₂SO₄═6MgSO₄+Al₂（SO₄）₃+CO₂↑+21H₂O，
        602                                     44
         x                                      0.44g

602

x

=

44

0.44g

，
x=6.02g，
水滑石藥片中水滑石的質量分數(shù)為：

6.02g

10.0g

×100%=60.2%，
故填：60.2．

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．