Question

（2013?高郵市二模）化學(xué)興趣小組對某品牌牙膏中碳酸鈣含量進(jìn)行以下探究．該牙膏摩擦劑主要由碳酸鈣、氫氧化鋁組成，其他成分遇到鹽酸時(shí)無氣體生成．現(xiàn)利用下圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，測定B中生成的BaCO₃沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．請回答下列問題．
（1）裝置A中牙膏樣品放置在

錐形瓶

（填儀器名稱）中，鹽酸放置在裝置

分液漏斗

（填儀器名稱）中，A中至少發(fā)生

2

（填數(shù)字）個(gè)反應(yīng)，寫出其中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑或Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O

．
（2）若測定值比實(shí)際值小，可能的原因有

bcd

．（填字母）
a．裝置A中水蒸氣、HCl等進(jìn)入裝置B中           b．裝置A中CO₂未完全進(jìn)入裝置B
c．CO₂氣流速度太快導(dǎo)致Ba（OH）₂未完全吸收    d．鹽酸未滴加過量
（3）為減少誤差，現(xiàn)采取以下一些措施：
①在A、B之間增加一個(gè)裝有

AgNO₃

（填化學(xué)式）溶液的洗氣瓶，它的作用是

除去HCl氣體

；
②將裝置B中的長導(dǎo)管下方增加一個(gè)帶孔球泡，可以提高

二氧化碳吸收效率

；
③在裝置B的后面再增加一個(gè)裝有

堿石灰或氧化鈣等

（填藥品名稱或化學(xué)式）固體的干燥管，目的是

防止空氣中的CO₂進(jìn)入裝置B

．
（4）準(zhǔn)確稱取三份各16.00g的樣品，進(jìn)行測定，測得BaCO₃質(zhì)量分別為3.96g、3.92g、3.94g．請計(jì)算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

12.5%

．（寫出計(jì)算過程，）
（5）某同學(xué)利用上述方法測定牙膏中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．小李同學(xué)認(rèn)為即使排除實(shí)驗(yàn)儀器和操作的影響，上述測定的結(jié)果仍有可能偏小，理由是

牙膏中可能含有鈣的其它化合物

．

Answer 1

分析：（1）裝置A中牙膏樣品放置在錐形瓶中，而鹽酸應(yīng)該放在分液漏斗中，碳酸鈣和氫氧化鋁都能夠和鹽酸反應(yīng)，可以據(jù)此完成該題的解答；
（2）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確，要盡可能的使A中的氣體進(jìn)入B中，同時(shí)使產(chǎn)生氣體的速度要慢，并滴加足量的稀鹽酸以使反應(yīng)完全，可以據(jù)此結(jié)合題給的選項(xiàng)進(jìn)行分析并完成解答；
（3）為防止HCl進(jìn)入B裝置，可在A、B之間增加裝有硝酸銀的裝置；將裝置B中的長導(dǎo)管下方增加一個(gè)帶孔球泡，增大了接觸面積，可以提高二氧化碳的吸收效率，在裝置B的后面再增加一個(gè)裝有堿石灰或氧化鈣等藥品的裝置，可以阻止空氣中的二氧化碳進(jìn)入，可以據(jù)此解答該題；
（4）根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量求二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量求碳酸鈣的質(zhì)量，最后求質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）如果牙膏中含有其他能夠和稀鹽酸反應(yīng)的鈣的化合物，則會導(dǎo)致測量結(jié)果偏小，可以據(jù)此解答該題．

解答：解：（1）裝置A中牙膏樣品放置在錐形瓶中，而鹽酸應(yīng)該放在分液漏斗中，碳酸鈣和氫氧化鋁都能夠和鹽酸反應(yīng)，所以裝置A中至少發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑或Al（OH）₃+3HCl═AlCl₃+3H₂O；
（2）裝置A中水蒸氣、HCl等進(jìn)入裝置B中，會造成結(jié)果偏大；裝置A中CO₂未完全進(jìn)入裝置B、CO₂氣流速度太快導(dǎo)致Ba（OH）₂未完全吸收、鹽酸未滴加過量都會使二氧化碳的量減少，導(dǎo)致測定值比實(shí)際值小．故正確的選項(xiàng)為：bcd
（3）①為防止HCl進(jìn)入B裝置，應(yīng)該在A、B之間增加裝有硝酸銀的裝置；
②將裝置B中的長導(dǎo)管下方增加一個(gè)帶孔球泡，增大了接觸面積，可以提高二氧化碳的吸收效率；
③在裝置B的后面再增加一個(gè)裝有堿石灰或氧化鈣等藥品的裝置，可以阻止空氣中的二氧化碳進(jìn)入；
（4）測得碳酸鋇的質(zhì)量為（3.96g+3.92g+3.94g）÷3=3.94g 
碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x
    CaCO₃→CO₂→BaCO₃↓
    100         197
    16g?x      3.94g    

100

16g?x

=

197

3.94g

x=12.5%；
答：樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5%．
（5）本實(shí)驗(yàn)中是通過測定二氧化碳的質(zhì)量來間接的測量碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的，如果牙膏中含有其他的含有鈣的化合物，怎不能檢測到，所以會導(dǎo)致測量結(jié)果偏低．
故答案為：（1）錐形瓶；分液漏斗；2；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑或Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O；
（2）bcd；
（3）①AgNO₃；除去HCl氣體；
②二氧化碳吸收效率；
③堿石灰或氧化鈣等；防止空氣中的CO₂進(jìn)入裝置B；
（4）12.5%；
（5）牙膏中可能含有鈣的其它化合物．

點(diǎn)評：本考點(diǎn)屬于鹽的性質(zhì)中實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究，根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，要認(rèn)真分析，不僅要把握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的每一個(gè)步驟中的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�還要加強(qiáng)記憶除去常用離子的方法，從而突破難點(diǎn)．有關(guān)的計(jì)算要準(zhǔn)確，本考點(diǎn)經(jīng)常出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．