Question

1．牙膏中常用碳酸鈣、二氧化硅等物質(zhì)作為摩擦劑．某化學興趣小組要對牙膏中摩擦劑碳酸鈣的含量進行探究．

【實驗原理】測定C裝置中生成的BaCO₃沉淀的質(zhì)量，計算確定牙膏中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)．
【查閱資料】CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O，牙膏中其他成分遇到鹽酸時無氣體產(chǎn)生．
【實驗裝置】
根據(jù)探究過程回答下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）裝置D的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣．
（3）從C中過濾出BaCO₃沉淀所需的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒；
（4）若B中滴入鹽酸并將產(chǎn)生的氣體通入C裝置中，剛開始并未觀察到產(chǎn)生沉淀，可能的原因是剛開始排出的是裝置內(nèi)的空氣．
（5）實驗中準確稱取三份牙膏樣品，每份5.0g，進行三次測定，測得生成BaCO₃的平均質(zhì)量為1.97g．則樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)為20%；
（6）若沒有A裝置，直接通入空氣，則測得CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”之一）．
（7）某化學興趣小組準備對反應后B裝置溶液中的溶質(zhì)成分進行探究，主要有兩種猜想：
猜想①：溶質(zhì)為CaCl₂   猜想②：溶質(zhì)為CaCl₂和HCl
請你設計實驗方案進行HCl是否存在的驗證（要求寫出實驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論）取樣品，滴入紫色石蕊試液，溶液變色，說明存在鹽酸，不變色，說明不含鹽酸．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉反應會生成碳酸鈉和水進行分析；
（2）根據(jù)空氣中的二氧化碳會與氫氧化鋇反應，導致實驗產(chǎn)生誤差進行分析；
（3）根據(jù)過濾需要的玻璃儀器進行分析；
（4）根據(jù)剛開始排出的是裝置內(nèi)的空氣進行分析；
（5）根據(jù)沉淀的質(zhì)量和化學方程式可以求出碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
（6）根據(jù)空氣中的二氧化碳也會與氫氧化鋇反應進行分析；
（7）根據(jù)鹽酸能使紫色石蕊變紅色進行分析．

解答 解：（1）二氧化碳和氫氧化鈉反應會生成碳酸鈉和水，化學方程式為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）空氣中的二氧化碳會與氫氧化鋇反應，導致實驗產(chǎn)生誤差，所以裝置D的作用是：吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣；
（3）過濾需要的玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（4）剛開始排出的是裝置內(nèi)的空氣，所以氣體通入C裝置中，并未觀察到產(chǎn)生沉淀；
（5）由CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑、CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O可知，CaCO₃～BaCO₃，
設碳酸鈣的質(zhì)量為X，
CaCO₃～BaCO₃，
100    197
x     1.97g
$\frac{100}{x}$=$\frac{197}{1.97g}$
x=1.00g，
碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{1g}{5g}$×100%=20%；
（6）若沒有A裝置，直接通入空氣，則空氣中的二氧化碳進入C裝置中，被氫氧化鋇吸收，從而導致生成的沉淀偏多，計算出的碳酸鈣偏多，最后求出的碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)偏大；
（7）鹽酸能使紫色石蕊變紅色，所以驗證HCl是否存在的方法是：取樣品，滴入紫色石蕊試液，溶液變色，說明存在鹽酸，不變色，說明不含鹽酸．
故答案為：（1）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣；
（3）玻璃棒；
（4）剛開始排出的是裝置內(nèi)的空氣；
（5）20%；
（6）偏大；
（7）取樣品，滴入紫色石蕊試液，溶液變色，說明存在鹽酸，不變色，說明不含鹽酸．

點評 書寫化學方程式要注意規(guī)范性，計算碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)時要注意不能漏掉×100%，這是比較容易忽略的問題．