Question

35、牙膏是日常生活中的必需品，它通常由磨擦劑、發泡劑、粘合劑等組成．磨擦劑是牙膏的主要成分，約占牙膏質量的一半以上．為了測定一種以碳酸鈣為磨擦劑的牙膏中碳酸鈣的含量，同學們根據碳酸鈣的性質設計了以下三種不同的方案（除碳酸鈣外，這種牙膏中的其它物質不與鹽酸反應生成氣體，且均溶于水）：
方案一：將一定量的牙膏放入水中充分攪拌，然后進行 X、洗滌、干燥等操作，稱量出不溶物的質量，再計算出碳酸鈣的質量分數．
方案二：將一定量的牙膏與過量的鹽酸反應，用圖l所示裝置（裝置的氣密性良好），測量二氧化碳氣體的體積（錐形瓶中液面高度變化忽略不計），利用該條件下二氧化碳的密度，計算二氧化碳的質量，然后根據化學方程式求出碳酸鈣的質量，再計算出碳酸鈣的質量分數．
方案三：用圖2所示裝置，將一定量的牙膏與過量的鹽酸反應，測量相關數據，推算出二氧化碳氣體的質量，然后根據化學方程式求出碳酸鈣的質量，再計算出碳酸鈣的質量分數．

老師針對三種方案提供了所需的儀器用品，同學們進行分組實驗．實驗中，同學們操作規范、計算無誤．
按照要求回答下列問題：
（1）方案一中操作X是

過濾

，按照方案一進行實驗的同學在規定時間內沒有來得及完成實驗，請寫出可能的原因

有粘合劑導致溶解慢

、

有發泡劑產生大量泡沫導致過濾時間長

（任寫兩條）
（2）碳酸鈣和鹽酸反應的化學方程式是

CaCO+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O

方案二中實驗結果偏低，寫出一條可能的原因：

CO₂溶于水

，
你的改進方案是：

在瓶中加一層油

．
（3）方案三中實驗結果偏高，原因可能是：

H₂O和HCl的揮發

．

Answer 1

分析：碳酸鈣不溶于水，可以通過過濾的方法從溶液中分離出來，碳酸鈣能與鹽酸反應生成二氧化碳，可以根據生成的二氧化碳的質量求得碳酸鈣的含量，此時要注意將生成的二氧化碳全部收集起來，才能準確得出碳酸鈣的質量．

解答：解：（1）碳酸鈣不溶于水，可以通過過濾的方法分離出來，牙膏中含有的發泡劑和粘合劑能影響溶解及過濾的速度，所以本題答案為：過濾，有粘合劑導致溶解慢，有發泡劑產生大量泡沫導致過濾時間長；
（2）碳酸鈣能與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，生成的二氧化碳能溶于水，導致結果偏低，為防止二氧化碳溶于水，可以在水面上滴加油層，所以本題答案為：CaCO+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O，CO₂溶于水，在瓶中加一層油；
（3）使用電子天平稱量反應前后物質的質量來計算碳酸鈣的含量時，由于水分和氯化氫的揮發將會導致結果偏大，所以本題答案為：H₂O和HCl的揮發．

點評：本題考查了碳酸鈣含量的測定方法，完成此題，可以依據物質的性質進行，要求同學們在平時的學習中加強基礎知識的儲備，以便靈活應用．