Question

某補鈣劑的主要成分是碳酸鈣（其他成分不含鈣元素且不與鹽酸反應）．化學活動小組想測定該補鈣劑中鈣元素的質量分數，設計方案如下（如圖所示，圖中固定裝置的儀器已略去）；檢查裝置氣密性良好，取10片藥片研細，加入足量稀鹽酸充分反應，產生氣體經干燥后通入氫氧化鈉溶液中，根據實驗數據計算鈣元素的質量分數．

（1）裝置D的作用是　                             　；
（2）為了獲取所需數據，將以上方案補充完整．
（3）有同學認為：反應生成的二氧化碳中可能混有少量氯化氫氣體，可以利用二氧化碳難溶于飽和碳酸氫鈉溶液的性質除去氯化氫，你是否同意他的觀點，說明理由．
（4）根據以上方案測定結果會偏低，分析原因并改進．

Answer 1

（1）吸收空氣中的二氧化碳，防止造成干擾；（3）同意，因為飽和碳酸氫鈉溶液與氯化氫氣體的水溶液鹽酸可反應而被除去，二氧化碳難溶于飽和碳酸氫鈉溶液；（4）原因：AB裝置在反應完成后還會有部分二氧化碳未排出，會造成測量的二氧化碳質量偏小，則計算鈣元素的質量分數偏低；改進方法：在A的左側安裝一盛有氫氧化鈉溶液的雙孔試管，在反應開始和完成后緩緩通入一段時間空氣．

試題分析：（1）裝置中堿石灰的作用是吸收進入C中的空氣中的二氧化碳，防止對二氧化碳的測定造成干擾；（3）飽和碳酸氫鈉溶液與氯化氫氣體的水溶液鹽酸可反應，二氧化碳難溶于飽和碳酸氫鈉溶液，因此可用飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫；（4）AB裝置在反應完成后還會有部分二氧化碳未排出，會造成測量的二氧化碳質量偏小，則計算鈣元素的質量分數偏低；可以在A的左側安裝一盛有氫氧化鈉溶液的雙孔試管，在反應開始和完成后緩緩通入一段時間空氣，開始是為了將裝置ABC內含有二氧化碳排出，完成時通入是為了將生成的二氧化碳氣體全部趕入D裝置中被堿石灰吸收，使實驗結果更精確；