Question

化學興趣小組對某品牌牙膏中碳酸鈣含量進行以下探究．
查得資料：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無氣體生成．進行實驗：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B中生成的BaCO₃沉淀質量，以確定碳酸鈣的質量分數．
依據實驗過程回答下列問題：
（1）準確稱取8.00g樣品三份，進行測定，測得BaCO₃平均質量為3.94g．則樣品中碳酸鈣的質量分數為

25%

．
（2）若計算值比實際值偏小，分析其原因

反應生成的CO₂沒有被Ba（OH）₂溶液全部吸收（錐形瓶中殘留）

；若計算值比實際值偏大，分析其原因

空氣中CO₂進入裝置B

；改進措施是

在B裝置進出口加洗氣裝置

．

Answer 1

分析：（1）根據碳酸鈣與鹽酸反應生成二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鋇生成碳酸鋇沉淀可建立碳酸鈣與碳酸鋇的關系式，利用題干中的質量關系解決即可；
（2）從測量值偏小分析二氧化碳可能未參與反應，而偏大則可能是空氣中的二氧化碳參與了反應分析解答即可；

解答：解：（1）由于碳酸鈣與鹽酸反應生成二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鋇生成碳酸鋇沉淀的方程式分別是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃↓+H₂O，所以可建立CaCO₃→CO₂→BaCO₃的關系式；
設碳酸鈣的質量分數為x
CaCO₃→CO₂→BaCO₃
100          197
8g×x        3.94g

100

8g×x

=

197

3.94g

x=25%
（2）如果計算的實際值偏小，可能是二氧化碳未參與反應，有可能是錐形瓶中殘留的二氧化碳導致的問題；若計算值比實際值偏大，則可能是空氣中CO₂通過導管進入裝置B，導致碳酸鋇質量變大，改進的方法是在在B裝置進出口加洗氣裝置，以防止空氣中的二氧化碳進入裝置；
故答案為：（1）25%；
（2）反應生成的CO₂沒有被Ba（OH）₂溶液全部吸收（錐形瓶中殘留）；空氣中CO₂進入裝置B；在B裝置進出口加洗氣裝置．

點評：本考點屬于實驗方法和過程的探究，根據物質的化學性質根據所掌握的反應認真分析，既要把握實驗設計的每步中的實驗目的，又要分析數據的誤差．