Question

牙膏是生活中常見的物質，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或這些物質的混合物．某校化學興趣小組同學想研究牙膏摩擦劑的成分．
實驗探究一：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．
【設計實驗】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①取少量樣品于試管中，滴加	①	該牙膏樣品中含有CaCO3．
②將產生的氣體通入澄清石灰水	②

實驗探究二：該牙膏中CaCO₃的含量是多少？
【設計實驗】利用下圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進行實驗，充分反應后，測定裝置D增加的質量，以計算碳酸鈣的質量分數(shù)．

【查閱資料】濃硫酸具有很強的吸水性；堿石灰常用于吸收水蒸氣和二氧化碳．
【進行實驗】①如圖所示連接好裝置，并檢查裝置的氣密性；
②準確稱取牙膏樣品的質量，并在各儀器中加入相應試劑，稱量裝置D的質量；
③打開彈簧夾甲，緩緩通入一定量的空氣，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，同時再次持續(xù)緩緩通入空氣；
⑤待B中不再產生氣體后停止滴加稀鹽酸；
⑥再次稱量裝置D的質量．
【數(shù)據(jù)處理】
實驗中準確稱取8.00g樣品，進行三次測定，裝置D平均增加的質量為0.88g，其增加的質量即為反應產生的

 

的質量，則牙膏樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為

 

．
【交流與反思】
（1）寫出B中有氣體產生的反應的化學方程式為

 

．
（2）裝置C的作用是吸收

 

．
（3）裝置D中發(fā)生反應的化學方程式為

 

．
（4）若實驗過程中沒有持續(xù)緩緩通入空氣，則所測得的數(shù)值將

 

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

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,氣體的凈化（除雜）,證明碳酸鹽,鹽的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：實驗探究一
【設計實驗】根據(jù)碳酸根離子的檢驗方法分析設計實驗．
實驗探究二：
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳氣體分析、計算．
【交流與反思】
（1）根據(jù)碳酸鈣與鹽酸的反應，寫出B中有氣體產生的化學方程式．
（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，寫出裝置D中發(fā)生反應的化學方程式．
（4）根據(jù)裝置內的二氧化碳未與氫氧化鈉反應、空氣中的二氧化碳能與氫氧化鈉反應分析分析對實驗結果的影響．

解答：解：實驗探究一
【設計實驗】由于碳酸鈣與鹽酸反應生成了二氧化碳氣體，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁．所以，設計實驗如下：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①取少量樣品于試管中，滴加 稀鹽酸	①有氣泡產生	該牙膏樣品中含有CaCO3．
②將產生的氣體通入澄清石灰水	②澄清石灰水變渾濁

實驗探究二：
【數(shù)據(jù)處理】
由于氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成了碳酸鈉和水，所以，裝置D平均增加的質量為0.88g，其增加的質量即為反應產生的二氧化碳的質量．
設牙膏樣品中碳酸鈣的質量的質量為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量分數(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有二氧化碳氣體放出，反應的化學方程式：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，反應的化學方程式是：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（4）若實驗過程中沒有持續(xù)緩緩通入空氣，裝置內的二氧化碳未與氫氧化鈉反應，則所測得的數(shù)值將偏�。蝗魶]有E裝置，空氣中的二氧化碳能與氫氧化鈉反應，則所測得的數(shù)值將偏大．
故答為：
實驗探究一：
【設計實驗】稀鹽酸，有氣泡產生，澄清石灰水變渾濁；
實驗探究二：
【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．

點評：實驗是化學的重要組成部分，正確的實驗操作是得出科學結論的前提條件之一，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為得出正確的結論奠定基礎．