Question

（8分）碳酸鈣可用于預防和治療鈣缺乏癥。某實驗小組同學要測定一種鈣片中碳酸鈣的含量。
【查閱資料】獲得的資料有：
（1）補鈣劑中常加入糖類、維生素D等改善口感或增強藥效。這些物質不與稀鹽酸反應產生氣體，高溫灼燒時會燃燒或分解。
（2）碳酸鈣高溫灼燒分解生成氧化鈣和二氧化碳。
（3）常見的碳酸鈣含量測定方法：將碳酸鈣粉碎，加入已知濃度的過量鹽酸充分反應，然后測剩余鹽酸的量，根據消耗鹽酸的量最終求得碳酸鈣的含量。
（4）澄清石灰水中的Ca(OH)₂含量很少，100 g澄清石灰水中最多含0.15 g Ca(OH)₂。
【方案設計和實施】根據資料和已學知識，該小組同學設計如下兩種方案進行測定。
方案1：根據下圖所示裝置實驗。

（1）錐形瓶中發生反應的化學方程式為          。
（2）長頸漏斗下部插入液面下的目的是          。
（3）加入藥品前，檢驗該裝置氣密性的方法是          。
（4）記錄數據如下：

鈣片質量	空洗氣瓶質量	澄清石灰水的質量	反應后洗氣瓶及瓶內物質總質量
25 g	100 g	200 g	300.4 g

方案2：將鈣片粉碎，加入足量的稀鹽酸充分反應，根據放出氣體的量計算碳酸鈣的含量。記錄數據如下（空燒杯質量為100 g，加入鈣片質量為25 g）：

加入稀鹽酸的質量	100 g	200 g	300 g	400 g
充分反應后燒杯及杯內物質總質量	222.8 g	320.6 g	418.4 g	518.4 g

【分析和評價】
（1）方案1和方案2中合理的是          ，原因是          。
（2）該小組同學沒有使用碳酸鈣高溫灼燒分解的方法（實驗室可以進行該實驗），原因是          。
（3）要使用【查閱資料】（3）中介紹的方法，還需要學習的是          。
【結論】經過計算，該鈣片中碳酸鈣的質量分數是          。

Answer 1

【方案設計和實施】
（1）CaCO₃ + 2HCl ="==" CaCl₂ + H₂O + CO₂↑        ………………………………1分
（2）防止CO₂氣體逸出（液封）        ……………………………………………1分
（3）夾住膠管（堵住導管出口），從長頸漏斗加水至長頸漏斗中液面高于錐形瓶內液面，若一段時間不下降，則證明該裝置氣密性良好（必須答出操作、現象和結論才給分；答“先將長頸漏斗下部液封，將出口導管置于液面下，加熱錐形瓶或用手捂住錐形瓶，有氣泡產生，則證明該裝置氣密性良好”也給分）       ……………………1分
【分析和評價】
（1）方案2                    …………………………………………1分
澄清石灰水中的Ca(OH)₂含量很少（不足），吸收的二氧化碳量很少（建議答出因果關系）                     …………………………………………1分
（2）加入的糖類、維生素D等物質高溫灼燒時會燃燒或分解，導致最終的數據偏大（建議答出因果關系）                     ……………………………1分
（3）如何測定未知濃度（剩余）鹽酸的量    ………………………………1分
【結論】有實驗記錄可知：加入300g鹽酸時碳酸鈣已完全反應，生成二氧化碳的質量為，（300+100+25）-418.4=6.6g
設xg碳酸鈣與鹽酸完全反應生成6.6g二氧化碳．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
xg                    6.6g
100/ 44 ="x" /6.6
x=15
鈣片中碳酸鈣的質量分數為15/25 ×100%=60%．
60%

解析